Kominikasyon kwantik: molekil, latè ra ak optik

Teknoloji enfòmasyon pwopòsyon se yon nouvo teknoloji enfòmasyon ki baze sou mekanik pwopòsyon, ki kode, kalkile ak transmèt enfòmasyon fizik ki genyen nansistèm pwopòsyon.Devlopman ak aplikasyon teknoloji enfòmasyon pwopòsyon an pral mennen nou nan "laj pwopòsyon an", epi reyalize pi wo efikasite travay, metòd kominikasyon ki pi an sekirite ak fòm pi pratik ak vèt.

Efikasite kominikasyon ant sistèm pwopòsyon depann de kapasite yo pou yo kominike avèk limyè.Sepandan, li trè difisil pou jwenn yon materyèl ki ka pran anpil avantaj de pwopòsyon pwopriyete optik.

Dènyèman, yon ekip rechèch nan Enstiti Chimi nan Pari ak Enstiti Teknoloji Karlsruhe ansanm demontre potansyèl la nan yon kristal molekilè ki baze sou iyon europyòm latè ra (Eu³ +) pou aplikasyon nan sistèm pwopòsyon nan optik.Yo te jwenn ke emisyon ultra-etwat liy lajè sa a Eu³ + kristal molekilè pèmèt entèraksyon efikas ak limyè epi li gen yon valè enpòtan nankominikasyon pwopòsyonak enfòmatik pwopòsyon.

Figi 1: kominikasyon kwantik ki baze sou kristal molekilè europium latè ra

Eta kwantik yo ka sipèpoze, kidonk enfòmasyon pwopòsyon yo ka sipèpoze.Yon sèl qubit ka an menm tan reprezante yon varyete diferan eta ant 0 ak 1, sa ki pèmèt done yo dwe trete an paralèl nan lo.Kòm yon rezilta, pouvwa enfòmatik nan òdinatè pwopòsyon ap ogmante eksponansyèlman konpare ak òdinatè dijital tradisyonèl yo.Sepandan, yo nan lòd yo fè operasyon enfòmatik, sipèpozisyon an nan qubits dwe kapab pèsiste piti piti pou yon peryòd de tan.Nan mekanik pwopòsyon, peryòd estabilite sa a ke yo rekonèt kòm lavi koerans.Vis nikleyè molekil konplèks yo ka reyalize eta sipèpozisyon ak lavi sèk long paske enfliyans anviwònman an sou vire nikleyè efektivman pwoteje.

Iyon latè ra ak kristal molekilè yo se de sistèm ki te itilize nan teknoloji pwopòsyon.Iyon latè ra yo gen ekselan pwopriyete optik ak vire, men yo difisil pou entegre yoaparèy optik.Molekilè kristal yo pi fasil pou entegre, men li difisil pou etabli yon koneksyon serye ant vire ak limyè paske bann emisyon yo twò laj.

Latè ra molekilè kristal yo devlope nan travay sa a nètman konbine avantaj ki genyen nan tou de nan ke, anba eksitasyon lazè, Eu³ + ka emèt foton pote enfòmasyon sou vire nikleyè.Atravè eksperyans espesifik lazè, yon koòdone efikas optik / nikleyè ka pwodwi.Sou baz sa a, chèchè yo te reyalize plis nikleyè vire nivo adrès, depo aderan nan foton, ak ekzekisyon an nan premye operasyon pwopòsyon an.

Pou enfòmatik pwopòsyon efikas, plizyè qubit konplitché yo anjeneral obligatwa.Chèchè yo te demontre ke Eu³ + nan kristal molekilè ki anwo yo ka reyalize entanglement pwopòsyon atravè kouple jaden elektrik ki pèdi, konsa pèmèt pwosesis enfòmasyon pwopòsyon.Paske kristal molekilè yo gen plizyè iyon latè ra, yo ka reyalize dansite qubit relativman wo.

Yon lòt kondisyon pou enfòmatik pwopòsyon se adrès la nan kbit endividyèl yo.Teknik adrès optik nan travay sa a ka amelyore vitès lekti a epi anpeche entèferans siyal sikwi a.Konpare ak etid anvan yo, koerans optik Eu³ + kristal molekilè rapòte nan travay sa a amelyore pa apeprè mil-pliye, pou eta yo vire nikleyè yo ka optik manipile nan yon fason espesifik.

Siyal optik yo apwopriye tou pou distribisyon enfòmasyon pwopòsyon long distans pou konekte òdinatè pwopòsyon pou kominikasyon pwopòsyon aleka.Plis konsiderasyon ta ka bay entegrasyon nouvo Eu³ + kristal molekilè nan estrikti fotonik la pou amelyore siyal lumineux la.Travay sa a sèvi ak molekil latè ra kòm baz pou Entènèt pwopòsyon, epi li pran yon etap enpòtan nan direksyon achitekti kominikasyon pwopòsyon nan lavni.