تولید رایانه کوانتومی که در دمای عادی اتاق کار می‌کند

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، محققان ژاپنی برای تسهیل به‌کارگیری رایانه‌های کوانتومی در دمای عادی اتاق به دستاورد فنی جدیدی دست یافته‌اند.

در برخی رایانه‌های کوانتومی از فوتون‌ها برای انتقال ذرات حاوی داده استفاده می‌شود. به منظور رمزگذاری اطلاعات و گنجاندن آنها در فوتون‌ها، الکترون‌های رایانه‌های کوانتومی باید در شرایط خاصی قرار بگیرند که تنها در دمای بسیار پایین محقق می‌شود. تعامل این الکترون‌ها با برخی مواد خاص که نور از آنها ساطع می‌شود، باعث انتقال داده‌ها از طریق پروتون‌ها و در نهایت ذخیره سازی و جابجایی آنها می‌شود.

یکی از روش‌های رمزگذاری اطلاعات برای ذخیره سازی آنها در رایانه‌های کوانتومی، به روش نور قطبی شده در شیار مشهور است. الکترون‌ها در نوارهای انرژی متفاوتی وجود دارند و شیارهایی بین این نوارها با سطح انرژی پایین ایجاد می‌شود. زمانی که الکترون‌ها در این شیارها نور تولید می‌کنند، الگوهای مدور نور قطبی شده خلق می‌کنند که ممکن است به سمت چپ یا راست بپیچند. این ویژگی کایرالیته نام دارد و از آن برای ذخیره سازی و انتقال اطلاعات کوانتومی استفاده می‌شود.

مشکل آن است که فرایند یادشده تنها با استفاده از آهن رباهای بسیار قوی و در سرمای صفر مطلق رخ می‌دهد. لذا تولید و استفاده از رایانه‌های کوانتومی در شرایط خاص آزمایشگاهی ممکن است. اما محققان دانشگاه ناگویا راهی را برای تولید این نور قطبی شده در دمای عادی اتاق یافته‌اند.

در آزمایش‌های اولیه از یک دستگاه نیمه هادی جدید برای تولید این نور در دمای منفی ۱۹۳ درجه استفاده و مشخص شد در صورت اعمال فشار، نور قطبی شده در هوای گرم‌تر نیز تولید می‌شود. لذا دستگاه جدیدی با استفاده از تنگستن دی سولفید کشیده شده بر روی یک بستر پلاستیکی تولید شد. با خم کردن این ترکیب مواد مورد استفاده در فرایند تولید نور قطبی شده تحت فشار قرار گرفتند و لذا ساخت رایانه کوانتومی که در دمای اتاق قادر به فعالیت باشد، ممکن شد. این دستاورد مهم علمی به استفاده گسترده‌تر از رایانه‌های کوانتومی منجر خواهد شد.