جنرال لواء

اختراق جديد لمفتاح "القرص الصلب للضوء" في الاتصالات الكمومية


ظهرت ميزة الكم بشكل كامل مؤخرًا مع الباحثين في هذا المجال الذين طوروا تطورات جديدة في كل شيء بدءًا من مشاركة البيانات غير القابلة للاختراق إلى النقل الآني الكمي الفعلي.

الآن ، أعلن الفيزيائيون في جامعة ألبرتا في كندا عن إدخال "قرص صلب للضوء" جديد مع إمكانية إحداث ثورة في الاتصالات الكمومية. يتكون الاختراع الجديد من طريقة فريدة لبناء الذكريات الكمية التي يمكن أن تحل مشكلات التوسع طويلة الأمد في الصناعة.

الذكريات الكمية هي أجهزة قادرة على تخزين المعلومات الكمية الدقيقة لفترة طويلة بدقة وكفاءة عالية. يفعلون ذلك عن طريق تخزين الحالة الكمومية للفوتون دون تدمير البيانات الكمومية المتطايرة ، ويعملون بشكل أساسي كما تفعل محركات الأقراص الصلبة في أجهزة الكمبيوتر فقط للشبكات الكمومية.

مخزنة في سحب ذرة الروبيديوم

ومع ذلك ، يتم تشفير بياناتهم على حزم من الضوء مما يؤدي إلى عمليات كانت سيئة السمعة حتى الآن لكونها معقدة تقنيًا وتعطش للطاقة. تعد التكنولوجيا الجديدة للفريق الآن واعدة لتمكين هذه القدرة التخزينية المطلوبة بشدة دون متطلبات الطاقة الباهظة الحالية المرتبطة بها أو التعقيدات التقنية المزعجة.

"لقد طورنا طريقة جديدة لتخزين نبضات الضوء - وصولاً إلى مستوى الفوتون الفردي - في سحب من ذرات الروبيديوم شديدة البرودة ، واستعادتها لاحقًا ، عند الطلب ، عن طريق تسليط نبضة ضوئية" تحكم "،" قال Lindsay LeBlanc ، الأستاذ المساعد للفيزياء ورئيس كندا للأبحاث في Ultracold Gases for Quantum Simulation.

ساعد ليبلانك في بحثها زميل ما بعد الدكتوراه إرهان ساغلاميورك الذي أوضح أن مفتاح عملهم يكمن في استعادة النبض الأصلي للبيانات. قال ساجلاميورك: "تضمنت هذه التجربة أخذ نبضات قصيرة من الضوء ، يمكننا من خلالها ترميز المعلومات الكمية ، وتخزين الضوء في الذرات ، ثم استرداد النبضات الأصلية التي تحمل نفس المعلومات".

حل التحدي الأكبر في المجال حتى الآن

يعتقد كلا الباحثان أن طريقتهما مناسبة بشكل مثالي للتطبيقات التي تتطلب عمليات عالية السرعة ويمكن أن تحل بشكل أساسي مشكلات التوسع في الصناعة ، وهو التحدي الأكبر في المجال الناشئ حتى الآن. وأضاف ساجلاميورك: "كمية الطاقة المطلوبة ، على سبيل المثال ، أقل بكثير من الخيارات الحالية ، وهذه المتطلبات المخفضة تجعل من السهل تنفيذها في مختبرات أخرى".

هذه أخبار واعدة للغاية في وقت يتزايد فيه الاهتمام بتخزين البيانات الكمية بكفاءة وفعالية. تتراوح التطبيقات العملية للتكنولوجيا من إنترنت الألياف الضوئية الكمومي إلى طرق أخرى للاتصال الآمن.

الشبكات الكمومية المحتملة في المستقبل ، مثل مكررات الكم ، تم اقتراحها كحلول للاتصالات الكمومية بعيدة المدى تتجاوز حدود 200 كم. علاوة على ذلك ، تم وصف الذكريات الكمومية على أنها مفتاح لدراسة كيفية انتقال التأثيرات الكمية مثل التشابك بين الأنظمة الفيزيائية ذات الطبيعة المختلفة. يبدو أن المستقبل صديق للكم!

نُشرت الورقة ، "التخزين المتماسك والتلاعب بفوتونات النطاق العريض عبر تقسيم Autler-Townes المتحكم فيه ديناميكيًا" في المجلةالطبيعة الضوئية.


شاهد الفيديو: لأول مرة! أشاركك أقوى طريقة لتحقيق مبالغ مالية ضخمة بدون رأس مال (شهر اكتوبر 2021).