جنرال لواء

صمم الفيزيائيون شكلاً جديدًا من الضوء يمكن أن يساعد في الحوسبة الكمية

صمم الفيزيائيون شكلاً جديدًا من الضوء يمكن أن يساعد في الحوسبة الكمية



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ألهمت المصابيح الكاشفة البسيطة فريقًا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لإنشاء إضافة فريدة (وربما رائدة) لدراسة الحوسبة الكمومية. عندما يضيء المرء مصباحين كشافين في غرفة مظلمة إلى حيث تتقاطع الأشعة ، لا يحدث شيء على وجه الخصوص. ومع ذلك ، أراد فريق MIT اكتشاف طريقة لجعل هذه الحزم الضوئية تتفاعل - مثل a حرب النجوم الشوازي.

خطوة واحدة أقرب إلى جعل السيف الضوئي حقيقة واقعة

أحدث الأبحاث "عازمة" على القواعد التقليدية للفيزياء لإثبات أن الفوتونات في حزمة ضوئية يمكن أن تتفاعل. تضع هذه الدراسة الجديدة العالم خطوة أقرب إلى استخدام الصور في الحوسبة الكمومية (ونعم ، في جعل الأضواء الضوئية حقيقة واقعة).

بالنسبة للبروفيسور فلادان فولتيك ، الذي قاد الباحثين ، لم يكن تسخير الفوتونات بهذه الطريقة سهلاً بالتأكيد.

وقال فولتيك في بيان "كان التفاعل بين الفوتونات الفردية حلما طويلا للغاية لعقود." عمل Vuletic أيضًا مع البروفيسور ميخائيل لوكين من جامعة هارفارد ، وكان الاثنان يعملان في المشروع منذ سنوات حتى حصلوا أخيرًا على انفراج في عام 2013. أكد البحث الأخير على القوة المحتملة للفوتونات.

ألقى الفريق أشعة ليزر ضعيفة جدًا عبر سحابة كثيفة من ذرات الروبيديوم شديدة البرودة. بدلاً من الخروج من السحابة كصور فضاء فردي عشوائي ، لاحظ الفريق أن الفوتونات تقترن في مجموعات من اثنين أو ثلاثة. وبالتالي ، أجرى الباحثون بحثًا إضافيًا عن تفاعل محتمل بين الفوتونات.

في النهاية ، استنتج فولتيك والفريق أن الفوتونات يمكنها جذب أو تشابك بعضها البعض. مع العلم أن الفوتونات تتفاعل بهذه الطرق ، يتساءل الفريق الآن عما إذا كان يمكن تسخيرها لتلبية الاحتياجات المعقدة والقائمة على الضوء والسريعة مثل الحوسبة الكمومية.

"لذا كان السؤال مفتوحًا: هل يمكنك إضافة المزيد من الفوتونات إلى الجزيء لعمل أشياء أكبر وأكبر؟" قال فولتيك.

كما عمل أديتيا فينكاتراماني من جامعة هارفارد كجزء من الفريق. لم يتتبع الباحثون فقط عدد ومعدل الفوتونات التي تنتقل عبر سحابة ذرة الروبيديوم المبردة ، بل سجلوا أيضًا المرحلة التي تنتقل فيها الفوتونات قبل وبعد مرورها عبر السحابة.

قال فينكاتراماني: "تخبرك المرحلة بمدى قوة تفاعلهما ، وكلما كانت المرحلة أكبر ، كانت أقوى معًا".

لاحظ الفريق أيضًا أن مجموعات الفوتونات الثلاثة خرجت من السحابة في نفس الوقت بمرحلة مختلفة مقارنة بما كانت عليه قبل التفاعل.

وتابع فينكاتراماني: "هذا يعني أن هذه الفوتونات لا تتفاعل فقط بشكل مستقل ، لكنها تتفاعل معًا بقوة".

"إذا تمكنت الفوتونات من التأثير على بعضها البعض ، فعندئذ إذا كان بإمكانك تشابك هذه الفوتونات ، وقد فعلنا ذلك ، يمكنك استخدامها لتوزيع المعلومات الكمومية بطريقة ممتعة ومفيدة."

يتوقع Vuletic والفريق أن يتم تسخير هذا الاكتشاف لعدد من التطبيقات المختلفة.

قال فولتيك: "يمكن للفوتونات أن تسافر بسرعة كبيرة عبر مسافات طويلة ، وكان الناس يستخدمون الضوء لنقل المعلومات ، مثل الألياف الضوئية". "إذا تمكنت الفوتونات من التأثير على بعضها البعض ، فعندئذ إذا كان بإمكانك تشابك هذه الفوتونات ، وقد فعلنا ذلك ، يمكنك استخدامها لتوزيع المعلومات الكمومية بطريقة ممتعة ومفيدة."

ومع ذلك ، اعترف الباحثون صراحةً بأن اكتشافاتهم لم تنته بعد وأنهم يريدون بالتأكيد القيام بالمزيد من البحث في حركات وأنشطة الفوتونات في ظروف مختلفة.

يقول فولتيك: "إنها جديدة تمامًا بمعنى أننا لا نعرف أحيانًا ما نتوقعه نوعياً". "مع تنافر الفوتونات ، هل يمكن أن تشكل نمطًا منتظمًا ، مثل بلورة الضوء؟ أم سيحدث شيء آخر؟ إنها منطقة مجهولة للغاية."


شاهد الفيديو: الحواسيب الكمية - تكنولوجيا المستقبل (أغسطس 2022).