Kvantuma Informa Teknologio estas nova informa teknologio bazita sur kvantuma mekaniko, kiu kodas, kalkulas kaj transdonas la fizikajn informojn enKvantuma Sistemo. La disvolviĝo kaj apliko de kvantuma informa teknologio alportos nin en la "kvantan aĝon", kaj realigos pli altan efikecon de laboro, pli sekurajn komunikajn metodojn kaj pli konvenan kaj verdan vivmanieron.
La efikeco de komunikado inter kvantaj sistemoj dependas de ilia kapablo interagi kun lumo. Tamen estas tre malfacile trovi materialon, kiu povas profiti plenan de la kvantaj proprietoj de optika.
Lastatempe, esplora teamo ĉe la Instituto pri Kemio en Parizo kaj la Karlsruhe -Instituto pri Teknologio kune pruvis la potencialon de molekula kristalo bazita sur raraj teraj jonoj (EU³ +) por aplikoj en kvantaj sistemoj de optika. Ili trovis, ke la ultra-malroct-linia emisio de ĉi tiu EU³ + molekula kristalo ebligas efikan interagadon kun lumo kaj havas gravan valoron enKvantuma komunikadokaj kvantuma komputado.
Figuro 1: Kvantuma komunikado bazita sur raraj teraj eŭropaj molekulaj kristaloj
Kvantaj ŝtatoj povas esti supermetitaj, do kvantaj informoj povas esti supermetitaj. Ununura qubit povas samtempe reprezenti diversajn ŝtatojn inter 0 kaj 1, permesante al procesi datumojn paralele en partoj. Rezulte, la komputila potenco de kvantaj komputiloj pliiĝos eksponente kompare kun tradiciaj ciferecaj komputiloj. Tamen, por plenumi komputajn operaciojn, la superpozicio de Qubits devas povi persisti konstante dum tempodaŭro. En kvantuma mekaniko, ĉi tiu periodo de stabileco estas konata kiel la koherenca vivdaŭro. La nukleaj spinoj de kompleksaj molekuloj povas atingi superpoziciajn statojn kun longaj sekaj vivdaŭroj ĉar la influo de medio sur nukleaj spinoj estas efike ŝirmita.
Maloftaj teraj jonoj kaj molekulaj kristaloj estas du sistemoj uzataj en kvantuma teknologio. Maloftaj teraj jonoj havas bonegajn optikajn kaj spinajn proprietojn, sed ili malfacilas esti integritaj enoptikaj aparatoj. Molekulaj kristaloj estas pli facile integraj, sed malfacilas establi fidindan rilaton inter spino kaj lumo ĉar la emisiaj bandoj estas tro larĝaj.
La maloftaj teraj molekulaj kristaloj disvolvitaj en ĉi tiu laboro nere kombinas la avantaĝojn de ambaŭ en tio, sub lasera ekscitiĝo, EU³ + povas elsendi fotonojn portantajn informojn pri nuklea spino. Per specifaj laseraj eksperimentoj, efika optika/nuklea spina interfaco povas esti generita. Sur ĉi tiu bazo, la esploristoj plue realigis nuklean spinan nivelon, koheran stokadon de fotonoj kaj la ekzekuton de la unua kvantuma operacio.
Por efika kvantuma komputado, oni kutime bezonas multoblajn enŝovojn. La esploristoj pruvis, ke EU³ + en ĉi -supraj molekulaj kristaloj povas atingi kvantan enmiksiĝon per senmova elektra kampo -kuplado, tiel ebligante kvantan inform -prilaboradon. Ĉar la molekulaj kristaloj enhavas multoblajn rarajn teran jonojn, relative altaj kvitaj densecoj povas esti atingitaj.
Alia postulo por kvantuma komputado estas la adresebleco de unuopaj kvitoj. La optika adresada tekniko en ĉi tiu laboro povas plibonigi la legadan rapidecon kaj malhelpi la enmiksiĝon de la cirkvit -signalo. Kompare kun antaŭaj studoj, la optika koherenco de EU³ + molekulaj kristaloj raportitaj en ĉi tiu laboro estas plibonigita de ĉirkaŭ miloble, tiel ke la nukleaj spinaj ŝtatoj povas esti optike manipulataj specife.
Optikaj signaloj taŭgas ankaŭ por longdistancaj kvantuma informa distribuo por konekti kvantajn komputilojn por fora kvantuma komunikado. Plia konsidero povus esti donita al la integriĝo de novaj EU³ + molekulaj kristaloj en la fotonan strukturon por plibonigi la luman signalon. Ĉi tiu laboro uzas rarajn terajn molekulojn kiel bazon por kvantuma interreto, kaj faras gravan paŝon al estontaj kvantaj komunikaj arkitekturoj.
Afiŝotempo: Jan-02-2024