Квантната информатичка технологија е нова информатичка технологија заснована на квантна механика, која ги кодира, пресметува и пренесува физичките информации содржани воквантен систем. Развојот и примената на квантната информатичка технологија ќе нè внесе во „квантната ера“ и ќе реализираме поголема ефикасност на работата, посигурни методи на комуникација и поудобен и зелен начин на живот.
Ефикасноста на комуникацијата помеѓу квантните системи зависи од нивната способност да комуницираат со светлината. Сепак, многу е тешко да се најде материјал што може да ги искористи целосните предности на квантните својства на оптички.
Неодамна, истражувачки тим на Институтот за хемија во Париз и Институтот за технологија Карлсруе заедно го демонстрираше потенцијалот на молекуларен кристал заснован на ретки јони на Европа на Земјата (ЕУ³ +) за апликации во квантните системи на оптички. Откриле дека емисијата на ултра-берусна линерија на овој молекуларен кристал ЕУ овозможува ефикасна интеракција со светлината и има важна вредност воКвантна комуникацијаи квантно пресметување.
Слика 1: Квантна комуникација заснована на ретки молекуларни кристали на Europium Europiul
Квантните состојби можат да бидат надредени, така што квантните информации можат да бидат надредени. Еден Qubit истовремено може да претставува различни состојби помеѓу 0 и 1, дозволувајќи им на податоците да се обработуваат паралелно во серии. Како резултат, компјутерската моќ на квантните компјутери ќе се зголеми експоненцијално во споредба со традиционалните дигитални компјутери. Како и да е, за да се извршат компјутерски операции, суперпозицијата на Qubits мора да може да опстојува стабилно за одреден временски период. Во квантната механика, овој период на стабилност е познат како животен век на кохерентност. Нуклеарните вртења на комплексни молекули можат да постигнат состојби со суперпозиција со долг сув живот, бидејќи влијанието на животната средина врз нуклеарните вртења е ефикасно заштитено.
Ретки јони на Земјата и молекуларни кристали се два системи што се користат во квантната технологија. Ретките јони на Земјата имаат одлични оптички и спин својства, но тешко е да се интегрираат воОптички уреди. Молекуларните кристали се полесно да се интегрираат, но тешко е да се воспостави сигурна врска помеѓу спин и светлина затоа што лентите за емисија се премногу широки.
Ретките молекуларни кристали на Земјата развиени во оваа работа уредно ги комбинираат предностите на двете во тоа, под ласерска побудување, ЕУ³ + може да испушти фотони кои носат информации за нуклеарниот спин. Преку специфични ласерски експерименти, може да се генерира ефикасен оптички/нуклеарен интерфејс на вртење. Врз основа на ова, истражувачите понатаму реализираа обраќање на ниво на нуклеарно вртење, кохерентно складирање на фотони и извршување на првата квантна операција.
За ефикасно квантно пресметување, обично се потребни повеќе заплеткани квити. Истражувачите покажаа дека ЕУ³ + во горенаведените молекуларни кристали можат да постигнат квантно испреплетеност преку залутано спојување на електричното поле, со што се овозможува квантна обработка на информации. Бидејќи молекуларните кристали содржат повеќе ретки јони на Земјата, може да се постигне релативно висока густина на qubit.
Друг услов за квантно пресметување е адресирањето на индивидуалните квити. Оптичката техника на адресирање во оваа работа може да ја подобри брзината на читање и да спречи мешање на сигналот на колото. Во споредба со претходните студии, оптичката кохерентност на молекуларните кристали на ЕУ + пријавени во оваа работа е подобрена за околу илјада пати, така што состојбите со нуклеарно вртење можат да бидат оптички манипулирани на специфичен начин.
Оптичките сигнали се исто така погодни за дистрибуција на квантни информации на долги растојанија за да ги поврзете квантните компјутери за далечинска квантна комуникација. Понатамошно разгледување може да се посвети на интеграцијата на нови молекуларни кристали на ЕУН + во фотонската структура за подобрување на светлечкиот сигнал. Оваа работа користи ретки молекули на Земјата како основа за квантен интернет и презема важен чекор кон идните квантни комуникациски архитектури.
Време на објавување: Јануари-02-2024