የኳንተም ግንኙነት፡ ሞለኪውሎች፣ ብርቅዬ መሬቶች እና ኦፕቲካል

የኳንተም ኢንፎርሜሽን ቴክኖሎጂ በኳንተም ሜካኒክስ ላይ የተመሰረተ አዲስ የመረጃ ቴክኖሎጂ ሲሆን በውስጡ ያሉትን አካላዊ መረጃዎችን በኮድ ፣ በማስላት እና በማስተላለፍየኳንተም ስርዓት. የኳንተም ኢንፎርሜሽን ቴክኖሎጂ ልማት እና አተገባበር ወደ "ኳንተም ዘመን" ያመጣናል፣ እና ከፍተኛ የስራ ቅልጥፍናን፣ የበለጠ ደህንነቱ የተጠበቀ የመገናኛ ዘዴዎችን እና የበለጠ ምቹ እና አረንጓዴ የአኗኗር ዘይቤን እንገነዘባለን።

በኳንተም ሲስተም መካከል ያለው የግንኙነት ቅልጥፍና የሚወሰነው ከብርሃን ጋር የመገናኘት ችሎታቸው ላይ ነው። ይሁን እንጂ የኦፕቲካል ኳንተም ባህሪያትን ሙሉ በሙሉ ሊጠቀም የሚችል ቁሳቁስ ማግኘት በጣም አስቸጋሪ ነው.

በቅርቡ፣ በፓሪስ የኬሚስትሪ ተቋም እና የካርልስሩሄ የቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት የምርምር ቡድን በአንድ ላይ በሞለኪውላር ክሪስታል ላይ ብርቅ በሆነ የምድር ዩሮፒየም ions (Eu³ +) ላይ የተመሰረተ ሞለኪውላር ክሪስታል በኳንተም ኦፕቲካል ኦፕቲካል ሲስተም ውስጥ ያለውን አቅም አሳይቷል። የዚህ ዩ³ + ሞለኪውላር ክሪስታል እጅግ በጣም ጠባብ የመስመር ስፋት ልቀት ከብርሃን ጋር ቀልጣፋ መስተጋብር እንደሚያስችል እና ጠቃሚ ጠቀሜታ እንዳለው ደርሰውበታል።የኳንተም ግንኙነትእና ኳንተም ማስላት።

ምስል 1፡ ብርቅዬ የምድር ኤውሮፕየም ሞለኪውላር ክሪስታሎች ላይ የተመሰረተ የኳንተም ግንኙነት

የኳንተም ግዛቶች ሊደራረቡ ይችላሉ፣ ስለዚህ የኳንተም መረጃ ሊደራረብ ይችላል። ነጠላ ኩቢት በ0 እና 1 መካከል ያሉ የተለያዩ ግዛቶችን በአንድ ጊዜ ሊወክል ይችላል፣ይህም መረጃ በቡድን በትይዩ እንዲሰራ ያስችለዋል። በዚህ ምክንያት የኳንተም ኮምፒውተሮች የኮምፒዩተር ሃይል ከባህላዊ ዲጂታል ኮምፒውተሮች ጋር ሲወዳደር በከፍተኛ ደረጃ ይጨምራል። ነገር ግን, የሂሳብ ስራዎችን ለማከናወን, የ qubits የላይኛው አቀማመጥ ለተወሰነ ጊዜ በቋሚነት መቆየት መቻል አለበት. በኳንተም ሜካኒክስ፣ ይህ የመረጋጋት ጊዜ አብሮነት የህይወት ዘመን በመባል ይታወቃል። የተወሳሰቡ ሞለኪውሎች የኑክሌር ሽክርክሪቶች በኑክሌር እሽክርክሪት ላይ ያለው የአካባቢ ተጽዕኖ ውጤታማ በሆነ መንገድ የተጠበቀ ስለሆነ ረጅም ጊዜ የሚቆይ ደረቅ ሕይወት ያላቸውን ከፍተኛ ደረጃ ላይ ያሉ ግዛቶችን ሊያገኙ ይችላሉ።

ብርቅዬ የምድር አየኖች እና ሞለኪውላር ክሪስታሎች በኳንተም ቴክኖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉ ሁለት ስርዓቶች ናቸው። ብርቅዬ የምድር ionዎች እጅግ በጣም ጥሩ የእይታ እና የመዞር ባህሪ አላቸው፣ ነገር ግን እነርሱን ለመዋሃድ አስቸጋሪ ናቸው።የኦፕቲካል መሳሪያዎች. ሞለኪውላር ክሪስታሎች ለመዋሃድ ቀላል ናቸው, ነገር ግን የልቀት ባንዶች በጣም ሰፊ ስለሆኑ በአከርካሪ እና በብርሃን መካከል አስተማማኝ ግንኙነት ለመመስረት አስቸጋሪ ነው.

በዚህ ሥራ ውስጥ የተገነቡት ብርቅዬ የምድር ሞለኪውላር ክሪስታሎች የሁለቱንም ጥቅሞች በጥሩ ሁኔታ በማጣመር፣ በሌዘር አነሳሽነት፣ Eu³ + ስለ ኑክሌር ስፒን መረጃን የሚይዙ ፎቶኖች ሊለቁ ይችላሉ። በተወሰኑ የሌዘር ሙከራዎች አማካኝነት ቀልጣፋ የኦፕቲካል/የኑክሌር ሽክርክሪት በይነገጽ ሊፈጠር ይችላል። በዚህ መሰረት፣ ተመራማሪዎቹ የኒውክሌር ስፒን ደረጃን ማስተካከል፣ የፎቶኖች ወጥነት ያለው ማከማቻ እና የመጀመሪያውን የኳንተም ኦፕሬሽን መፈፀምን የበለጠ ተገንዝበዋል።

ለተቀላጠፈ የኳንተም ስሌት፣ ብዙ የተጠላለፉ ኩብቶች አብዛኛውን ጊዜ ያስፈልጋሉ። ተመራማሪዎቹ Eu³ + ከላይ ባሉት ሞለኪውላር ክሪስታሎች ውስጥ የኳንተም ኢንቴንግመንትን በተዘዋዋሪ የኤሌትሪክ መስክ ትስስር ማግኘት እንደሚችሉ አሳይተዋል፣ በዚህም የኳንተም መረጃን ማቀናበር ያስችላል። ሞለኪውላር ክሪስታሎች ብዙ ብርቅዬ የምድር ions ስለሚይዙ በአንጻራዊ ሁኔታ ከፍተኛ ኩቢት እፍጋቶች ሊገኙ ይችላሉ።

ሌላው የኳንተም ስሌት መስፈርት የግለሰብ ኩቢቶች አድራሻ አቅም ነው። በዚህ ሥራ ውስጥ ያለው የኦፕቲካል አድራሻ ዘዴ የንባብ ፍጥነትን ያሻሽላል እና የወረዳውን ምልክት ጣልቃ ገብነት ይከላከላል. ከቀደምት ጥናቶች ጋር ሲነጻጸር፣ በዚህ ስራ የተዘገበው የEu³ + ሞለኪውላር ክሪስታሎች የእይታ ቅንጅት በሺህ እጥፍ ገደማ ተሻሽሏል፣ ስለዚህም የኑክሌር እሽክርክሪት ግዛቶች በተለየ መንገድ በእይታ ሊጠቀሙበት ይችላሉ።

የኦፕቲካል ሲግናሎች ኳንተም ኮምፒውተሮችን ለርቀት ኳንተም ግንኙነት ለማገናኘት ለርቀት የኳንተም መረጃ ስርጭትም ተስማሚ ናቸው። የብርሃን ምልክትን ለማሻሻል አዲስ የEu³ + ሞለኪውላር ክሪስታሎች ወደ ፎቶኒክ መዋቅር እንዲዋሃዱ ተጨማሪ ትኩረት ሊሰጥ ይችላል። ይህ ስራ ብርቅዬ የምድር ሞለኪውሎችን ለኳንተም ኢንተርኔት መሰረት አድርጎ ይጠቀማል፣ እና ለወደፊቱ የኳንተም ግንኙነት አርክቴክቸር ጠቃሚ እርምጃ ይወስዳል።