پیام خوزستان

آخرين مطالب

اولین تراشهٔ همه‌کاره برای اینترنت کوانتومی ساخته شد علمي

اولین تراشهٔ همه‌کاره برای اینترنت کوانتومی ساخته شد
  بزرگنمايي:

پیام خوزستان - دانشمندان آمریکایی موفق شدند برای نخستین‌بار، تمام قابلیت‌های کلیدی فوتونیک کوانتومی را در یک تراشهٔ کوچک جای دهند؛ گامی بزرگ به سوی تحقق اینترنت کوانتومی.

در گامی مهم به‌سوی آینده‌ای متحول در ارتباطات و پردازش اطلاعات، پژوهشگران آزمایشگاه ملی اوک‌ریج آمریکا (ORNL) موفق به ساخت تراشه‌ای شده‌اند که برای نخستین بار قابلیت‌های کلیدی پردازش کوانتومی با نور را در یک تراشهٔ واحد و فشرده گرد هم آورده است.
به گزارش سای‌تک‌دیلی، این دستاورد می‌تواند مسیر را برای ساخت اینترنت کوانتومی هموار کند؛ اینترنتی که از قوانین فیزیک کوانتومی بهره می‌برد و از لحاظ سرعت، امنیت و توان پردازشی فراتر از اینترنت امروزی خواهد بود.
گفتنی است این پژوهش در نشریهٔ علمی Optica Quantum منتشر شده و بر پایهٔ محاسبات کوانتومی با فوتون‌ها انجام گرفته است. فوتون‌ها، یعنی ذرات نور، در اینجا به عنوان حامل اطلاعات کوانتومی یا همان کیوبیت (qubit) به کار گرفته می‌شوند.
بر خلاف بیت‌های کلاسیک که فقط می‌توانند صفر یا یک باشند، کیوبیت‌ها می‌توانند همزمان در چند حالت قرار گیرند. این پدیده که «برهم‌نهی کوانتومی» نام دارد، باعث می‌شود اطلاعات بسیار پیچیده‌تری نسبت به سیستم‌های سنتی قابل رمزگذاری و انتقال باشد.
یک پلتفرم کوچک اما قدرتمند
جو لوکنز، نویسندهٔ ارشد این پژوهش و استاد دانشگاه پردو، می‌گوید: «ما اولین کسانی نیستیم که یکی از این اجزا را روی تراشه قرار داده‌ایم، اما نخستین گروهی هستیم که همهٔ این قابلیت‌های خاص را روی یک تراشهٔ واحد مجتمع کرده‌ایم. همین ویژگی می‌تواند راه را برای تولید انبوه و تجاری‌سازی آن باز کند.»
ساخت چنین تراشه‌ای، که عملکرد آن قابل مقایسه با ترانزیستورهای الکترونیکی رایج است، به معنای آن است که فناوری کوانتومی در حال خروج از محیط‌های آزمایشگاهی و تبدیل شدن به ابزاری کاربردی و قابل استفاده برای همه است.
کیوبیت‌های درهم‌تنیده؛ رمز اینترنت کوانتومی
پژوهشگران در این تراشه، کیوبیت‌ها را روی فوتون‌ها رمزگذاری کرده‌اند و زوج‌هایی از کیوبیت‌های درهم‌تنیده ساخته‌اند. درهم‌تنیدگی کوانتومی حالتی است که در آن دو ذره به‌گونه‌ای به هم متصل می‌شوند که حتی با وجود فاصله، خواص آن‌ها به هم وابسته باقی می‌ماند.
شایان ذکر است این تراشه توانسته است درهم‌تنیدگی قطبشی پهن‌باند ایجاد کند؛ قابلیتی که برای ساخت شبکه‌های کوانتومی بسیار حیاتی است. در این نوع درهم‌تنیدگی، اطلاعات از طریق جهت ارتعاش موج نور (قطبش) در طیف وسیعی از طول موج‌ها منتقل می‌شود.
بهره‌گیری از زیرساخت‌های فعلی
یکی از مزایای بزرگ این فناوری آن است که فوتون‌های تولیدشده با کابل‌های نوری رایج که در شبکه‌های مخابراتی فعلی به کار می‌روند، کاملاً سازگارند. این ویژگی می‌تواند هزینه‌های زیرساختی راه‌اندازی اینترنت کوانتومی را به‌شدت کاهش دهد.
گفته می‌شود فرآیند تولید و رمزگذاری این کیوبیت‌ها معمولاً هزینه‌بر و پیچیده است. اما فناوری فوتونیک مجتمع روی تراشه، مانند نمونهٔ ساخته‌شده توسط این گروه، می‌تواند گامی موثر در ساده‌سازی این مسیر باشد.
الکساندر میلوشفسکی، از اعضای تیم تحقیق، می‌گوید: «اگر بتوانیم تراشه‌ای بسازیم که تمام اجزای لازم برای ایجاد درهم‌تنیدگی قطبشی را در خود داشته باشد، کافی‌ست آن را مثل یک ماژول به شبکه وصل کنیم؛ دیگر نیازی به تجهیزات تخصصی و تراز کردن دقیق آن‌ها روی میز آزمایش نیست.»
اجزای کلیدی تراشه
تراشهٔ طراحی‌شده شامل اجزای پیشرفته‌ای همچون «رزوناتور حلقوی میکرو» است که امکان تولید زوج‌های فوتون درهم‌تنیده را فراهم می‌کند. همچنین قطعاتی به نام «جداکننده‌-چرخاننده‌های قطبش» در آن گنجانده شده‌اند که نور ورودی را بر اساس جهت قطبش به مسیرهای خروجی متفاوت هدایت می‌کنند. همین ترکیب از اجزا باعث شده تراشه بتواند مستقیماً درهم‌تنیدگی قطبشی پهن‌باند ایجاد کند.
رکوردشکنی در کانال‌های نوری
نتایج آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این تراشه می‌تواند بیش از 116 کانال نوری مختلف، یا به‌عبارتی رنگ‌های متفاوت نور، را برای انتقال فوتون‌ها به کار گیرد؛ رکوردی چشمگیر که بیش از 100 کانال آن دارای دقت بالا بوده‌اند.
گفتنی است استفاده از رزوناتورهای حلقوی در این تراشه، زمینه را برای ساخت کیوبیت‌های ابر-درهم‌تنیده نیز فراهم می‌کند. این نوع کیوبیت‌ها در بیش از یک بعد مانند رنگ و قطبش همزمان درهم‌تنیده‌اند.

لینک کوتاه:
https://www.payamekhuzestan.ir/Fa/News/1079578/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

عارف: گزارش‌های دستگاه‌ها باید «دقیق» و «معتبر» باشد

نیکی هیلی: آمریکا برای در اختیار داشتن هیچ سطحی از تولیدات هسته‌ای به ایران اعتماد ندارد

قائم‌پناه: پزشکیان سال 1367 در گزینش رد شد

طنین فریاد مقاومت از جمکران تا قدس

تحلیل پیش‌بینی افزایش 450٪ قیمت : Tron از مقاومت کلیدی عبور می‌کند

الشارجه فینالیست آسیا شد؛ مقاومت حریف تراکتور در دقایق پایانی شکست!

لطفی: کارگاه فیلم‌نویسی در همدان برگزار می‌شود

اجتماع باشکوه مردمی؛ از حرم تا جمکران در حمایت از مردم مظلوم غزه

هنر انقلاب فارس؛ روایتی از مقاومت و شکوفایی

شهردار تهران: تست‌های تراموا در مسیر بی‌آرتی تهرانپارس به آزادی انجام شد و کامل جواب داد

بیش از 3500 اثر به جشنواره فیلم مقاومت رسید

سامانه فواد نجات‌بخش نظام اداری کشور است

نیاز به نصب دوربین در محل‌های تخلیه نخاله/ جمع‌آوری 6 هزار سرویس زباله در اهواز

دبل گیراسی؛ گل دوم دورتموند به بارسلونا

بخشی از کتاب/ ذهن بی انتها، جسم پردوام

شعرخوانی زیبا از مهران مدیری

تذکر رئیس‌جمهور درباره روشنایی بیش اندازه در جلسه با اعضای وزارت ارتباطات

پزشکیان رسما حکم داد؛ جایگزین ظریف و دبیری مشخص شد

عصبانیت نتانیاهو از گزارش منتشر شده در سایت رهبر انقلاب

شبی که گنبد آهنین جاماند

کار ظریف رسما با دولت تمام شد؛ پیام پزشکیان

کاخ سفید: ترامپ خواهان گفت‌وگو با ایران است

پزشکیان حُکم داد

رئیس جمهور به معاون برکنار شده‌اش نامه نوشت

خوزستان در چنبره گرد وخاک/ ‌مردم‌ به سختی نفس می‌کشند!

نوبت صبح مدارس خوزستان فردا تعطیل است

مدارس این استان‎ها فردا چهارشنبه تعطیل شد

تعطیلی مدارس اعلام شد (27 فروردین 1404)

ارتش جمهوری اسلامی ایران، نماد اقتدار و وفاداری به انقلاب است

تعطیلی مدارس به خوزستان رسید

مدارس کدام استانها روز چهارشنبه 27 فروردین تعطیل است؟

مراجعه 1252 بیمار به بیمارستان‌های‌ خوزستان/ اعلام آماده‌باش

اطلاعیه مهم درباره تعطیلی مدارس خوزستان/ نوبت صبح مدارس خوزستان فردا 27 فروردین تعطیل شد

اطلاعیه تعطیلی مدارس و دانشگاه‌ها فردا چهارشنبه 27 فروردین 1404 | لیست مدارس استان‌ها تعطیل

اطلاعیه تعطیلی مدارس و دانشگاه‌ها فردا چهارشنبه 27 فروردین 1404 | لیست مدارس استان‌های تعطیل

مدارس نوبت صبح مجازی شد

مدارس خوزستان در نوبت صبح فردا غیر حضوری شد

سکه های دوران اشکانیان در سنندج کشف شد

عضو جدید در کادر فنی نفت مسجدسلیمان

وقتی غبار در ریه‌ زندگی می‌نشیند، سرفه های بی امان خوزستان

نگاهی به سریال «پایتخت» از فصل اول تا هفتم

آیا سریال «وحشی» ارزش دیدن دارد؟

شهاب حسینی: به شان و شعور ایرانی جماعت نباید اهانت کرد

«محسن تنابنده» ویدئویی از همسر و فرزندانش منتشر کرد

ایده سریال «پایتخت» چطور لو رفت؟

بازیگران «خط قرمز» بعد از 24 سال چه تغییراتی کردند؟

گریم زخمی فرشته حسینی برای یک فیلم!

فریدون جیرانی: گفتند «مارمولک» جامعه را نابود کرده ولی اتفاقی نیفتاد!

چهره ها/ استایل شیک خانم بازیگر سریال «آوای باران»

روایت «شهاب حسینی» از دریافت جایزه بهترین بازیگر مرد در جشنواره کن 2016