Ang teknolohiya sa impormasyon sa quantum usa ka bag-ong teknolohiya sa impormasyon nga gibase sa mekaniko sa quantum, nga nag-encode, nag-compute ug nagpadala sa pisikal nga impormasyon nga anaa sasistema sa quantum.Ang pagpalambo ug paggamit sa quantum information technology magdala kanato ngadto sa "quantum age", ug makaamgo sa mas taas nga episyente sa trabaho, mas luwas nga mga pamaagi sa komunikasyon ug mas sayon ug berde nga estilo sa kinabuhi.
Ang kaepektibo sa komunikasyon tali sa mga sistema sa quantum nagdepende sa ilang abilidad nga makig-uban sa kahayag.Bisan pa, lisud kaayo ang pagpangita sa usa ka materyal nga makapahimulos sa mga quantum nga kabtangan sa optical.
Bag-ohay lang, usa ka grupo sa panukiduki sa Institute of Chemistry sa Paris ug sa Karlsruhe Institute of Technology dungan nga nagpakita sa potensyal sa usa ka molekular nga kristal nga gibase sa talagsaon nga yuta nga europium ions (Eu³ +) alang sa mga aplikasyon sa quantum system sa optical.Ilang nakaplagan nga ang ultra-hiktin nga linewidth emission niining Eu³ + molekular nga kristal makahimo sa episyente nga interaksyon sa kahayag ug adunay importante nga bili saquantum nga komunikasyonug quantum computing.
Figure 1: Quantum nga komunikasyon base sa talagsaon nga yuta europium molekular nga kristal
Ang mga estado sa quantum mahimong ma-superimpose, busa ang impormasyon sa quantum mahimong ma-superimpose.Ang usa ka qubit mahimong dungan nga magrepresentar sa lainlaing lainlaing estado tali sa 0 ug 1, nga gitugotan ang mga datos nga maproseso nga managsama sa mga batch.Ingon usa ka sangputanan, ang gahum sa pag-compute sa mga kompyuter nga quantum motaas nga labi ka daghan kung itandi sa tradisyonal nga mga digital nga kompyuter.Bisan pa, aron mahimo ang mga operasyon sa pagkalkula, ang superposisyon sa mga qubit kinahanglan nga magpadayon nga makanunayon sa usa ka yugto sa panahon.Sa quantum mechanics, kini nga panahon sa kalig-on nailhan nga coherence lifetime.Ang nukleyar nga spins sa komplikadong mga molekula mahimong makab-ot ang superposition states nga adunay taas nga uga nga kinabuhi tungod kay ang impluwensya sa palibot sa nuclear spins epektibong nanalipod.
Ang talagsaon nga mga ion sa yuta ug mga molekular nga kristal maoy duha ka sistema nga gigamit sa teknolohiya sa quantum.Ang mga talagsaon nga yuta nga mga ion adunay maayo kaayo nga optical ug spin properties, apan kini lisud nga i-integrateoptical nga mga himan.Ang mga molekular nga kristal mas sayon nga i-integrate, apan lisud ang pagtukod og kasaligang koneksyon tali sa spin ug kahayag tungod kay ang mga emission bands kay lapad kaayo.
Ang talagsaon nga yuta nga molekular nga mga kristal nga naugmad niini nga trabaho hapsay nga naghiusa sa mga bentaha sa duha nga, sa ilawom sa laser excitation, ang Eu³ + makapagawas sa mga photon nga nagdala og impormasyon bahin sa nukleyar nga spin.Pinaagi sa piho nga mga eksperimento sa laser, usa ka episyente nga optical/nuclear spin interface ang mahimo.Niini nga basehan, ang mga tigdukiduki dugang nakaamgo sa nukleyar nga spin level addressing, coherent storage sa mga photon, ug ang pagpatuman sa unang quantum operation.
Alang sa episyente nga pag-compute sa quantum, kasagarang gikinahanglan ang daghang mga nalambigit nga qubit.Gipakita sa mga tigdukiduki nga ang Eu³ + sa ibabaw nga molekular nga mga kristal mahimo’g makab-ot ang quantum entanglement pinaagi sa stray electric field coupling, sa ingon makapaarang sa pagproseso sa impormasyon sa quantum.Tungod kay ang molekular nga mga kristal adunay daghang mga talagsaon nga mga ion sa yuta, ang medyo taas nga qubit densidad mahimong makab-ot.
Ang laing kinahanglanon alang sa quantum computing mao ang addressability sa indibidwal nga qubits.Ang teknik sa optical addressing niini nga trabaho makapauswag sa katulin sa pagbasa ug makapugong sa pagpanghilabot sa signal sa sirkito.Kung itandi sa nangaging mga pagtuon, ang optical coherence sa Eu³ + molekular nga kristal nga gitaho sa kini nga trabaho gipauswag sa mga usa ka libo ka pilo, aron ang mga estado sa nukleyar nga spin mahimo nga optically mamanipula sa usa ka piho nga paagi.
Ang mga optical signal angayan usab alang sa layo nga pag-apod-apod sa impormasyon sa quantum aron makonektar ang mga kompyuter sa quantum alang sa hilit nga komunikasyon sa quantum.Ang dugang nga konsiderasyon mahimong mahatag sa paghiusa sa bag-ong Eu³ + molekular nga kristal sa photonic nga istruktura aron mapalambo ang masanag nga signal.Kini nga trabaho naggamit sa talagsaon nga mga molekula sa yuta isip basihan sa quantum Internet, ug naghimo sa usa ka importante nga lakang padulong sa umaabot nga quantum communication architectures.
Oras sa pag-post: Ene-02-2024