100.000 Nükleer Kuantum Bitinde Saklanan Kuantum Bilgisini Algılamak İçin Kullanılan Işık ve Tek Bir
Araştırmacılar, bir kuantum bit bulutu ile iletişim kurmak ve davranışlarını algılamak için ışığı ve tek bir elektronu kullanmanın bir yolunu buldular. Bu da yoğun bir bulutta tek bir kuantum bitini tespit etmeyi mümkün kıldı.
Cambridge Üniversitesi'nden araştırmacılar, 100.000 çekirdekli bir 'samanlıkta' oldukça kırılgan kuantum bilgisinden oluşan bir 'iğne' enjekte edebildiler.
Araştırmacılar, bir elektronu kontrol etmek için lazerler kullanarak, o elektronu samanlığın davranışını kontrol etmek için kullanabilir ve bu da iğneyi bulmayı kolaylaştırabilir. Milyonda 1,9 parça hassasiyetle 'iğneyi' tespit edebildiler: Bu büyük toplulukta tek bir kuantum bitini algılayacak kadar yüksek.
Teknik, son derece kırılgan kuantum bilgisini depolama için bir nükleer sisteme optik olarak göndermeyi ve minimum rahatsızlık ile damgasını doğrulamayı mümkün kılar. Bu, kuantum ışık kaynaklarına dayalı bir kuantum internetin geliştirilmesinde önemli bir adımdır.
En güçlü süper bilgisayarlardan bile çok daha iyi performans göstermesi için atom altı parçacıkların garip davranışlarından yararlanacak olan ilk kuantum bilgisayarlar ufukta.
Bununla birlikte, tam potansiyellerinden yararlanmak, onları ağa bağlamanın bir yolunu gerektirecektir: Kuantum internet. Kuantum bilgisini ileten ışık kanalları, kuantum internet için umut verici adaylardır ve şu anda yarı iletken kuantum noktasından daha iyi bir kuantum ışık kaynağı yoktur, esasen yapay atomlar olan küçük kristaller.
Bununla birlikte, kuantum noktalarının ve kuantum internetin önünde duran bir şey var, kuantum bilgisini, ağ üzerindeki aşamalı postalarda geçici olarak depolayabilme yeteneği.
Araştırmayı yürüten Cambridge Cavendish Laboratuvarı'ndan Profesör Mete Atatüre, "Bu sorunun çözümü, kırılgan kuantum bilgisini, her kuantum noktasının içerdiği 100.000 atom çekirdeği bulutunda saklamaktır, tıpkı samanlıkta iğne gibi saklamaktır. Ancak bu çekirdeklerle, tıpkı bitlerle iletişim kurduğumuz gibi iletişim kurmaya çalışırsak, rastgele dönme eğilimi göstererek gürültülü bir sistem oluşturur." dedi.
Bu teknik, gelecekteki bir kuantum internet için potansiyel kullanımının yanı sıra, katı hal kuantum hesaplamasının geliştirilmesinde de yararlı olabilir.
Kaynak:
https://scitechdaily.com/light-and-a-single-electron-used-to-detect-quantum-information-stored-in-100000-nuclear-quantum-bits/
Referans:
15 Şubat 2021, Nature Physics.
DOI: 10.1038 / s41567-020-01161-4