گروهی از دانشمندان از دانشگاه هیدلبرگ (آلمان)، دانشگاه فنی ویئنا و دانشگاه علم و تکنولوژی چین، برای اولین بار موفق به ذخیره سازی موقت یک بیت کوانتومی در طول انتقال آن شدند. این موفقیت می تواند در ساخت تکرارکننده های کوانتومی و شاید، سرانجام در ساخت حافظه ای برای رایانه های کوانتومی مورد استفاده قرار گیرد.

به گزارش الکترونیوز و به گفته ی سخنگوی این گروه، آن ها در جریان انجام ارسال آزمایشگاهی یک حالت کوانتومی (quantom state) نامعین، موفق به ذخیره ی این بیت کوانتومی گشتند. پیش از این، ذخیره سازی و بازخوانی حالت کوانتومی ناممکن بوده است.

طی این آزمایش، محققین حالت یک فوتون را به چیزی که آن را ذخیره ی کوانتوم اتمی می نامیدند، منتقل کردند. در این تراکنش سریع اتمی، حالت مربوطه پیش از آنکه دوباره خوانده شده و به فوتون تبدیل شود، برای 8 میکروثانیه ذخیره شد.

برای دستیابی به چنین هدفی، این تراکنش اتمی اینترفیسی را ایجاد می کرد که امکان انتقال از حالت های کوانتومی به ماده و برگشت از آن را، بدون از بین رفتن اطلاعاتی که در بر داشت، میسر می ساخت. به گفته ی محققین، چنین اینترفیسی نقش مهمی را در کاربردهای آینده ی تکنولوژی کوانتوم بازی خواهد کرد. تا کنون، اطلاعات کوانتومی بدون از بین بردن آن ها قابل خواندن نبود.

در این آزمایش، دانشمندان از کوبیت (بیت کوانتومی) فوتونیک به عنوان واسط اطلاعاتی استفاده کردند؛ اطلاعات کوانتومی بر اساس درجه ی آزادی پلاریزاسیون کدبندی شد. ذخیره سازی کوانتومی از طریق حالت عمومی اسپین یک تراکنش سریع و بسیار سرد متشکل از حدود یک میلیون اتم روبیدیم شکل گرفت.

گروه مربوطه در مورد فرایند کار اینگونه توضیح دادند که در آغاز آزمایش، حالت پلاریزاسیون یک فوتون با حالت ذخیره سازی کوانتومی پیوسته می گشت. این پیوستگی بین یک اتم و یک فوتون به عنوان منبعی برای انتقال راه دور یک کوبیت فوتونیک نامعین به یک کوبیت اتمی عمل می کرد. حالت "انتقال یافته از راه دور" می تواند در حالت عمومی تراکنش اتمی ذخیره شده و پس از آن خوانده شود.

مشکل اصلی، مدت زمان کوتاه ذخیره سازی اطلاعات می باشد. سخنگوی گروه با بیان این مطلب گفت: "تراکنش اتمی مورد نظر کاملا در معرض تداخل با میدان هایی همچون میدان مغناطیسی زمین می باشد." وی همچنین افزود: "حتی پس از حفاظت مغناطیسی بسیار بزرگ هم امکان تداخل با اطلاعات وجود دارد، و حتی در دماهای بسیار پائین، اتم ها حرکت کرده و با یکدیگر برخورد می کنند که منجر به ناپیوستگی و پاک شدن اطلاعات می شود."

به گفته ی سخنگوی گروه، روش علمی یافت شده توسط دانشمندان می تواند برای ساخت ایستگاه های تکرارکننده جهت انتقال راه دور داده های کوانتومی مورد استفاده قرار گیرد. اساسا این روش می تواند در طراحی بلوک های حافظه برای رایانه های کوانتومی بکار گرفته شود. البته دستیابی به کدگذاری کوانتومی به لحاظ فنی بسیار آسان تر از دستیابی به رایانه های کوانتومی می باشد. سخنگوی این گروه در این باره گفت: "کدگذاری کوانتومی طی 5 سال آینده به واقعیت خواهد پیوست، در حالی که پیش بینی این که رایانه های کوانتومی چه زمانی قابل اجرا خواهند بود، بسیار جسورانه می باشد."

لینک دائمی | نسخه مناسب چاپ | ارسال لينك اين صفحه به دوستان |