تنفس بین اتم ها ردیابی شد

محققان دانشگاه واشنگتن با رصد نوع نوری که اتم ها هنگام تحریک با لیزر منتشر می کنند، ارتعاشات مکانیکی بین دو لایه اتم یا همان تنفس اتم ها را ردیابی کردند.

به گزارش مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، این تحول جدید ممکن است به ایجاد روشی نوین برای رایانش کوانتومی منجر شود. در حقیقت پژوهشگران دستگاهی را مهندسی کردند که احتمالا بعنوان نوع جدیدی از بلوک های سازنده فناوری های کوانتومی عمل می کند.

«مو لی» مولف ارشد این پژوهش می گوید:این یک پلتفرم جدید و در مقیاس اتمی است که از آنچه جامعه علمی «اپتومکانیک» می نامد، استفاده می کند، که در آن نور و حرکات مکانیکی بطور ذاتی با هم جفت می شوند. از سوی دیگر این فناوری نوع جدیدی از تاثیر کوانتومی را فراهم می کند که میتوان آنرا برای کنترل فوتون هایی که در مدارهای نوری وجود دارند و برای مقاصد مختلفی بکار میروند، به کار برد.

این تحقیق براساس پژوهش های پیشینی است که در آن ها یک شبه ذره در سطح کوانتومی به نام« اکسایتون» را بررسی کرده بود. در حقیقت اکسایتون ترکیب یک الکترون و یک حفره در نیمه رسانایی در حالت بر انگیخته است، حفره در نقش یک بار مثبت، اکترون را جذب می کند.

به این ترتیب میتوان اطلاعات را در یک اکسایتون کدگذاری و سپس به شکل فوتونی آزاد کرد که ویژگی های کوانتومی آن مانند یک بیت کوانتومی از اطلاعات یا «کیوبیت» با سرعت نور عمل می کنند.

فوتون ها انتخاب طبیعی برای این فرایند انتقال کوانتومی بودند زیرا فیبرهای نوری به ما کمک می کنند فوتون ها را در مسافت های طولانی با سرعت بالا و هدر رفت انرژی یا اطلاعات کم جابجا کرد.

در مرحله بعد محققان تصمیم گرفتند تا کنترل فوتون ها برای فناوری کوانتومی را با استفاده از ولتاژ الکتریکی آزمایش کنند. آن ها متوجه شدند که میتوانند انرژی برهمکنش فوتون های مرتبط را به روش های قابل اندازه گیری و کنترل و در یک سیستم یکپارچه تغییر دهند.

پس از آن محققان خواستند تا چند انتشار دهنده و وضعیت فوتون های مرتبط با آن ها را کنترل کنند. این فرایند گامی در جهت ایجاد یک پایه جامد برای مدارهای کوانتومی است.

لی در بیانیه مربوط به این تحقیق گفت: هدف بالاتر ما ایجاد یک سیستم یکپارچه با انتشاردهنده های کوانتومی است که میتواند از فوتون های جداگانه مدارهای نوری و فوتون های تازه کشف شده برای انجام محاسبات و سنجش کوانتومی استفاده کند. این دستاورد بطورحتم به چنین تلاشی و همچنین توسعه رایانش کوانتومی کمک می کند که درآینده کاربردهای متعددی خواهد داشت.