⚠️استفاده از نقص‌های الماس برای حسگری کوانتومی فوق سریع⚠️

🔷دانشمندان ژاپنی در تحقیق جدید خود نشان دادند که چگونه می‌توان از طیف سنجی فوق سریع برای بهبود وضوح زمانی حسگرهای کوانتومی استفاده کرد. آنها با اندازه گیری جهت‌گیری اسپین در داخل یک نیتروژن‌تهی‌جا در الماس(یک اتم نیتروژن و یک نقص در کنار هم داخل شبکه الماس) نشان دادند که میدان های مغناطیسی را می توان حتی در زمان های بسیار کوتاه اندازه گیری کرد.

🔷سنجش کوانتومی امکان پایش بسیار دقیق دما و همچنین میدان های مغناطیسی و الکتریکی را با وضوح نانومتری فراهم می‌کند. با مشاهده اینکه چگونه این کمیت‌ها بر ترازهای انرژی در یک مولکول تأثیر می‌گذارند می‌توان مقادیر آن‌ها را به دست آورد. با این حال، وضوح زمانی روش‌های سنجش کوانتومی مرسوم به دلیل طول عمر بلند الکترون‌ها در ترازهای اتمی محدود به میکروثانیه بوده است.

🔷 این کار ممکن است امکان پیشرفت در زمینه اندازه‌گیری‌های با دقت فوق‌العاده به نام اندازه‌گیری کوانتومی و همچنین رایانه‌های کوانتومی «اسپینترونیک» که بر اساس اسپین‌های الکترون کار می‌کنند را فراهم کند.

‼️لینک خبر‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️شبیه‌سازی کوانتومی یک مولکول آلی به کمک نقاط کوانتومی نیمه‌رسانا⚠️

🔹فیزیکدانان استرالیایی یک پردازنده کوانتومی در مقیاس اتمی را برای شبیه سازی رفتار یک مولکول آلی کوچک مهندسی کردند.

🔹در مقاله‌ای که در مجله نیچر منتشر شد، محققان توضیح دادند که چگونه توانستند ساختار و حالت‌های انرژی ترکیب آلی پلی‌استیلن(زنجیره تکرار شونده از کربن و هیدروژن) را به کمک اتم‌ها و الکترون‌های سیلیکون شبیه‌سازی کنند.

🔹مولکول پلی استیلن را با قرار دادن اتم‌های سیلیکون با فواصل دقیق تقلید کردیم. این شبیه‌سازی برای زنجیره ۱۰تایی پلی‌استیلن انجام گرفت که در آستانه توانایی کامپیوترهای کلاسیک برای شبیه‌سازی این مولکول قرار دارد. نتایج این آزمایش با پیش‌بینی‌های رایانه‌ای و نظری تطابق کامل داشت. در ادامه این فرایند و با افزایش تعداد اتم‌های زنجیره می‌توان به عبور از حد رایانه‌های کلاسیک امیدوار بود.

‼️لینک خبر‼️ ‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️رکورد فاصله بین دو حالت درهم‌تنیده اتمی شکسته شد⚠️

🔹تیمی از فیزیکدانان دانشگاه LMU مونیخ دو حافظه کوانتومی اتمی را در یک اتصال فیبر نوری به طول 33 کیلومتر با هم درهم‌تنیده کرده‌اند. این طولانی‌ترین مسافتی است که تاکنون از طریق فیبر مخابراتی درهم‌تنیده شده است.

🔹به طور کلی، شبکه‌های کوانتومی شامل گره‌هایی از حافظه‌های کوانتومی منفرد مانند اتم‌ها، یون‌ها یا نقص در شبکه‌های کریستالی هستند. این گره‌ها قادر به دریافت، ذخیره و انتقال حالت‌های کوانتومی هستند. میانجی‌گری بین گره‌ها را می‌توان با استفاده از ذرات نوری که از طریق هوا یا به صورت هدفمند از طریق اتصال فیبر نوری مبادله می شوند، انجام داد. محققان برای آزمایش خود، از سیستمی متشکل از دو اتم روبیدیم به دام افتاده در دو آزمایشگاه مختلف استفاده کردند.

🔹یک پالس لیزر اتم‌ را تحریک می‌کند و پس از آن اتم به طور خود به خود به حالت پایه خود باز می‌گردد و در نتیجه یک فوتون ساطع می‌کند. به دلیل بقای تکانه زاویه‌ای، اسپین اتم با قطبش فوتون ساطع شده آن درهم‌تنیده می‌شود. سپس با انتقال این فوتون از طریق فیبر نوری به آزمایشگاه دیگر و انجام اندازه‌گیری‌های مناسب می‌توان دو اتم روبیدیم را در دو آزمایشگاه درهم‌تنیده کرد. (اهمیت آزمایش این است که در واقع دو ذره ساکن درهم‌تنیده شدند، یعنی اتم‌هایی که به عنوان حافظه‌های کوانتومی عمل می‌کنند. این بسیار دشوارتر از درهم‌تنیدگی فوتون‌ها است، اما امکان‌های کاربردی بیشتری را در اختیار قرار می‌دهد)

🔹یک گام تعیین کننده، تغییر طول موج ذرات نور ساطع شده از 780nm به 1517nm به وسیله دو مبدل فرکانس کوانتومی بود. (این تبدیل با بهره‌وری بی‌سابقه 57٪ انجام شد) این طول موج نزدیک به طول موج مخابراتی (1550nm) می‌باشد که اتلاف نور در این طول موج داخل فیبر نوری کمینه است.

🔹این آزمایش گام مهمی در مسیر توسعه اینترنت کوانتومی بر اساس زیرساخت فیبر نوری موجود می‌باشد.

‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️کشف حلقه گمشده برای فعال کردن اینترنت کوانتومی تمام سیلیکونی⚠️

🔹نتایج تحقیقات محققان کانادایی که در مجله Nature منتشر شده است، نشان می‌دهد که بیش از 150000 کیوبیت را به کمک نقص‌های خاصی در شبکه سیلیکون «T center» (دو اتم کربن و یک اتم هیدروژن در کنار هم) بر روی یک تراشه ایجاد کرده‌اند. این کیوبیت‌ها ممکن است بتوانند به کمک نور به یکدیگر متصل شوند. این امر به تشکیل کامپیوترهای کوانتومی قدرتمندی که توسط اینترنت کوانتومی متصل هستند کمک می‌کند.

🔹تحقیقات گذشته نشان داده است که به وسیله سیلیکون می‌توان برخی از پایدارترین کیوبیت‌ها را تولید کرد. اکنون پژوهش جدیدی که منتشر شده است نشان می‌دهد تحت یک میدان مغناطیسی، کیوبیت‌های اسپینی در هر مرکز T ترازهای انرژی‌ متفاوتی دارند و هر کدام طول موج متفاوتی از نور را ساطع می‌کنند. این موضوع به دانشمندان اجازه می‌دهد تا حالت‌های هر کیوبیت را به صورت نوری در این مراکز T شناسایی کنند و تغییر دهند.

🔹علاوه بر این، مراکز T این مزیت را دارند که نور را در همان طول موجی که تجهیزات ارتباطات فیبر شهری و شبکه های مخابراتی استفاده می کنند(مادون قرمز)، ساطع می‌کنند.
به طور کلی با یافتن راهی برای ایجاد پردازنده‌های محاسبات کوانتومی در سیلیکون، می‌توان به جای ایجاد یک صنعت کاملاً جدید برای تولید فناوری‌های کوانتومی، از تمام سال‌ها توسعه، دانش و زیرساخت‌های مورد استفاده برای تولید رایانه‌های معمولی استفاده کرد. این یک مزیت رقابتی در مسابقه بین المللی برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی محسوب می‌شود.

‼️لینک مقاله‌‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️رکورد دمای پایین جدید برای مولکول‌های قطبی⚠️

🔹محققان موسسه اپتیک کوانتومی ماکس پلانک روش جدیدی برای خنک کردن گاز مولکول‌های قطبی تا نزدیک به صفر مطلق ایجاد کرده‌اند. این دستاورد راه را برای مطالعه اثرات کوانتومی و اشکال جدید مواد هموار می‌کند.

🔹محققان از گازی از مولکول‌های سدیم‌پتاسیم (NaK) استفاده کردند که توسط نور لیزر در یک تله نوری محبوس شده بود. محققان برای خنک سازی از تکنیکی موسوم به خنک سازی تبخیری استفاده کردند که در گذشته نیز برای سردسازی اتم‌ها استفاده شده است. این روش مشابه فرآیند آشنایی عمل می‌کند، که باعث می‌شود یک فنجان قهوه داغ خنک شود. در قهوه، مولکول‌ها دائما با هم برخورد می‌کنند و در نتیجه بخش هایی از انرژی جنبشی خود را مبادله می کنند. اگر دو مولکول بسیار پرانرژی با هم برخورد کنند، یکی از آنها می تواند آنقدر پر انرژی شود که از قهوه به صورت بخار فرار کند و مولکول‌های دیگر با انرژی کمتر باقی بمانند و قهوه به تدریج خنک شود.

🔹اما در مورد مولکول‌ها به دلیل ساختارهای پیچیده‌تر انجام این فرایند ساده نیست. مولکول‌های قطبی مانند آهن‌رباهای کوچکی عمل می‌کنند که می‌توانند به هم بچسبند و برخورد کمتری داشته باشند. برای غلبه بر این مانع، دانشمندان به ترفند تازه‌ای تکیه کردند. استفاده از یک میدان الکترومغناطیسی که به عنوان سپر انرژی برای مولکول ها عمل می کند و از چسبیدن آنها به یکدیگر جلوگیری می کند. این سپر انرژی با استفاده از یک میدان مایکروویو دوار قوی ایجاد شد. این میدان باعث می شود که مولکول‌ها با فرکانس بالاتری بچرخند. اگر دو مولکول بیش از حد به یکدیگر نزدیک شوند، بنابراین می توانند انرژی جنبشی را مبادله کنند، اما در عین حال خود را به گونه ای تراز می کنند که یکدیگر را دفع می کنند و دوباره به سرعت از هم جدا می شوند.

🔹به این ترتیب، محققان ماکس پلانک موفق شدند گازی از مولکول های سدیم-پتاسیم را تا 21 میلیاردم درجه (21nK) بالای صفر مطلق خنک کنند. با این کار آنها رکورد جدیدی در دمای پایین برای مولکول‌ها ثبت کردند.

‼️لینک خبر‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️پیشرفت تحسین‌برانگیز در رمزنگاری کوانتومی تجربی⚠️

🔹روشی که به عنوان توزیع کلید کوانتومی شناخته می‌شود، مدت‌هاست که امنیت ارتباطات در رمزنگاری مرسوم را نوید می‌دهد. یک تیم بین المللی از دانشمندان(دانشگاه‌های Oxford, EPFL, ETH Zurich, Geneva and CEA) اکنون برای اولین بار به صورت تجربی رویکردی را برای توزیع کلید کوانتومی نشان داده‌اند که مبتنی بر درهم‌تنیدگی کوانتومی با کیفیت بالا است(پروتکل E91 که مبتنی بر نقض نامساوی بل می‌باشد) که تضمین های امنیتی بسیار گسترده تری نسبت به طرح‌های قبلی ارائه می‌دهد.

🔹یکی از ویژگی‌های مهم پروتکل اجرا شده که برای اولین بار به صورت تجربی دست آمده این است که مستقل از دستگاه اندازه‌گیری می‌باشد. (DI-QKD) یعنی امنیت پروتکل مبتنی بر دقیق بودن دستگاه‌های اندازه گیری نمی‌باشد و حتی با فرض نویزی بودن دستگاه‌ها هم می‌توان به امنیت کوانتومی رسید.

🔹این آزمایش شامل دو یون منفرد - یکی برای فرستنده و دیگری برای گیرنده - محصور در تله های جداگانه‌ای بود که با یک پیوند فیبر نوری متصل شده بودند. در این شبکه کوانتومی، درهم‌تنیدگی بین یون‌ها با فیدلیتی(میزان نزدیکی حالت ارسال شده و دریافت شده) فوق‌العاده در میلیون‌ها اجرا ایجاد شد. بدون چنین منبع پایداری از درهم تنیدگی، پروتکل نمی‌توانست به شیوه‌ای معنادار اجرا شود. همچنین با نشان دادن اینکه نامساوی بل نقض می‌شود کیفیت بهره‌برداری از درهم‌تنیدگی صحت‌سنجی شد.

‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️حل مسئله بهینه‌سازی نحوه قرار گرفتن سنسور داخل خودروهای BMW به کمک محاسبات کوانتومی(Entropy Quantum Computing) تنها در ۶ دقیقه⚠️

‼️لینک خبر‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️ایجاد سریع‌ترین گیت دو کیوبیتی جهان بین دو اتم منفرد⚠️

🔹یک گروه تحقیقاتی در بستر اتم‌های سرد به دام افتاده موفق شدند به وسیله دستکاری اتم‌ها با نور لیزر، گیت دو کیوبیتی(CZ gate) را اجرا کنند (یک عملیات اساسی که برای محاسبات کوانتومی ضروری است) که تنها 6.5 نانوثانیه زمان لازم دارد.

🔹دقت (fidelity) گیت کوانتومی به راحتی توسط نویز محیطی کاهش می یابد. از آنجایی که مقیاس زمانی نویز عموماً بیشتر از یک میکروثانیه است، اگر یک گیت کوانتومی که به اندازه کافی سریعتر باشد داشته باشیم، می‌توانیم از کاهش دقت محاسبات به واسطه نویز جلوگیری کنیم و به محاسبات کوانتومی عملیاتی نزدیک شویم.

🔹در 20 سال گذشته، بخش عظیمی از تحقیقات سخت افزاری کامپیوتر کوانتومی در جستجوی گیت‌های سریع‌تر بوده است. گیت فوق سریع 6.5 نانوثانیه‌ای که توسط این تحقیق با سخت افزار اتم سرد به دست آمده است بیش از دو مرتبه سریع‌تر از نویز است و بنابراین می تواند اثرات آن را از بین ببرد. رکورد جهانی قبلی 15 نانوثانیه بود که توسط گوگل در سال 2020 با مدارهای ابررسانا به دست آمد.

‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️گام بلند در راستای ایجاد شبکه کوانتومی جهانی⚠️

🔹محققان چینی ایجاد شبکه توزیع کلید کوانتومی (QKD) از فضا به زمین میان آزمایشگاه فضایی چینی Tiangong و چهار ایستگاه زمینی را گزارش کردند. این دستاورد گام مهمی به سوی QKD عملی بر اساس ماهواره‌های کوچک است، که یکی از امیدوارکننده‌ترین مسیرها برای ایجاد یک شبکه ارتباطی کوانتومی جهانی است.
اولین اثبات تجربی امکان برقراری شبکه QKD میان زمین و فضا مربوط به ماهواره Micius می‌باشد.

🔹با این حال، سیستم QKD مورد استفاده در آن ماهواره حجیم و گران بود. به طوری که تقریباً اندازه یک یخچال بزرگ، با 130 کیلوگرم جرم و توان مصرفی 130 وات بوده است. اما سیستم حال حاضر با ابعاد کوچکتر، جرم 80 کیلوگرم و توان مصرفی 80 وات مزیت ویژه‌ای نسبت به نمونه‌های قبلی دارد.
به گفته دانشمندان این کار جدید امکان‌پذیری یک شبکه QKD فضا-زمینی را بر اساس محموله ماهواره‌ای فشرده و قابل حمل نشان می‌دهد. در آینده نزدیک، این سیستم QKD می‌تواند در برنامه‌هایی که نیاز به امنیت بالایی دارند مانند امور دولتی، دیپلماسی و مالی استفاده شود.

‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️اندازه گیری جریان‌های قلب با وضوح مکانی میلیمتری به کمک سنسور کوانتومی⚠️

🔹مگنتوکاردیوگرافی (MCG) یک روش امیدوارکننده برای اندازه‌گیری غیرمستقیم جریان قلب است. این تکنیک شامل اندازه‌گیری تغییرات جزئی در میدان مغناطیسی نزدیک قلب ناشی از جریان‌های قلبی است. برای این منظور انواع مختلفی از حسگرهای کوانتومی مناسب توسعه داده شده است.

🔹با این حال، وضوح فضایی آنها محدود به مقیاس‌های سانتی متری است و برای تشخیص جریان‌های قلبی که در مقیاس میلیمتری منتشر می‌شوند، به اندازه کافی خوب نیستند. علاوه بر این، هر یک از این سنسورها دارای محدودیت‌های عملی مانند اندازه و دمای عملیاتی هستند.

🔹اخیراً محققان ژاپنی توانسته‌اند به کمک مگنتومتر کوانتومی نیتروژن تهی‌جا در الماس به دقت مکانی ۵ میلیمتری دست یابند. سیستم جدید می‌تواند نقشه‌های دو بعدی دقیقی از جریان‌های قلبی اندازه‌گیری شده در موش‌های آزمایشگاهی به دست بیاورد. علاوه بر این، سنسور الماس می تواند در دمای اتاق کار کند، برخلاف دیگر سنسورهای MCG که به دمای برودتی نیاز دارند.

‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️تولید 14 فوتون درهم‌تنیده با استفاده از یک اتم⚠️

🔹فیزیکدانان مؤسسه اپتیک کوانتومی ماکس پلانک موفق شده‌اند 14 فوتون را به طور موثر درهم‌تنیده کنند. مطالعه آنها در مجله Nature منتشر شده است .

🔹ترفند آزمایش آن‌ها به این صورت بود که از یک اتم برای گسیل فوتون‌ها و درهم‌تنیدن آن‌ها به روشی بسیار خاص استفاده شد. برای انجام این کار، محققان ماکس پلانک یک اتم روبیدیم را در مرکز یک کاواک نوری(اتم محصور در میان دو آینه) قرار دادند. با یک نور لیزر اولیه با فرکانس مشخص، اتم در یک تراز مشخص انرژی خود قرار گرفت. سپس با استفاده از یک پالس کنترلی اضافی، باعث گسیل یک فوتون شدند که با حالت کوانتومی اتم درهم‌تنیده بود. این فرآیند چندین بار تکرار شد و در بین هر دو پالس لیزر، اتم به روشی خاص دستکاری شد(چرخش پیدا کرد).

🔹به این ترتیب زنجیره‌ای متشکل از 14 فوتون ایجاد شد که توسط چرخش‌های اتمی درهم‌تنیده شده‌ بودند. از آنجایی که زنجیره فوتون از یک اتم منفرد پدید آمده است، می تواند با قطعیت بیشتری(با بازدهی حدود ۵۰ درصد) تولید شود. این بدان معنی است که هر پالس کنترلی یک فوتون با ویژگی های مورد نظر ارائه می‌دهد. تا به حال، درهم تنیدگی فوتون ها معمولاً به وسیله بلورهای غیرخطی خاص تولید می‌شد. اما در بلورهای غیرخطی ذرات نور به صورت تصادفی و به گونه‌ای ایجاد می‌شوند که قابل کنترل نیستند.

🔹در مجموع، کار جدید یک مانع طولانی مدت در مسیر محاسبات کوانتومی مقیاس پذیر و مبتنی بر اندازه‌گیری را برطرف می‌کند. همچنین دانشمندان می‌خواهند یک مانع دیگر را برطرف کنند. برای مثال، عملیات محاسباتی پیچیده به حداقل دو اتم به عنوان منابع فوتون در تشدیدگر نیاز دارد. از همین رو فیزیکدانان بر روی ایجاد اتم‌ها به صورت حالت‌های خوشه‌ای دو بعدی کار می‌کنند.

‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️استفاده از مواد دوبعدی برای کاهش ابعاد کیوبیت ابررسانا⚠️

🔹در حالی که مهندسان توانسته‌اند ترانزیستورها را تا مقیاس نانومتری کوچک کنند، اما کیوبیت‌های ابررسانا هنوز ابعاد میلی‌متری دارند. این یکی از دلایلی است که به عنوان مثال نمی توان یک دستگاه محاسبات کوانتومی عملی را به اندازه یک گوشی هوشمند کوچک کرد.

🔹محققان نشان داده‌اند که نیترید بور شش‌گوشه (hBN)، نانو ماده‌ دو بعدی که دارای ضخامت چند لایه اتمی است، می‌تواند به عنوان دی‌الکتریک در خازن‌های یک کیوبیت ابررسانا بین صفحات خازن استفاده شود و بدون افت عملکرد، خازن‌های تا صد برابر کوچکتر را به وجود آورد. علاوه بر این، محققان نشان دادند که ساختار این خازن‌های کوچک‌تر تا حد زیادی تداخل بین کیوبیت‌ها (زمانی اتفاق می‌افتد که یک کیوبیت به طور ناخواسته بر کیوبیت‌های اطراف اثر می‌گذارد) را کاهش می‌دهد.

🔹یکی از مشکلات اساسی در ساخت کامپیوتر کوانتومی در پلتفرم کیوبیت ابررسانا اندازه بزرگ آن است. این دستاورد ممکن است بتواند این مانع جدی را برطرف کند.

‼️لینک خبر‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️تولید فوتون درهم‌تنیده در انرژی‌های بالا⚠️

🔹محققان برای اولین بار روشی را برای تولید فوتون‌های درهم‌تنیده در طول موج‌های فرابنفش سخت (XUV) ابداع کردند. کار آنها یک نقشه راه در مورد چگونگی تولید این فوتون‌های درهم‌تنیده و استفاده از آنها برای ردیابی دینامیک الکترو‌ن‌‌ها در مواد در بازه‌های زمانی فوق‌العاده کوتاه آتوثانیه (ده به توان منفی هجده ثانیه) ارائه می‌دهد. این منبع فوتون های درهم‌تنیده همچنین می‌تواند در تصویربرداری کوانتومی و طیف سنجی نیز استفاده شود. در گذشته نشان داده شده که فوتون‌های درهم‌تنیده توانایی به دست آوردن اطلاعات در تصویربرداری را افزایش می‌دهند، اما اکنون در طول موج XUV و حتی اشعه X این توانایی به دست آمده است.

🔹در این آزمایش محققان از گسیل دوفوتونی از یکی از ترازهای شبه پایدار اتم هلیم استفاده کردند که منجر به تولید زوج فوتون درهم‌تنیده با انرژی 20.62ev شد.
مقیاس زمانی حرکت الکترون‌ها معمولاً در حدود فمتوثانیه و آتوثانیه است که برای درک دقیق‌تر دینامیک الکترون‌ها و فیزیک زیربنایی آن‌ها ورود به این رژیم زمانی ضروری می‌باشد. هدف رشته علوم فوق سریع استفاده از نور برای کنترل رفتار این الکترون‌ها برای مهندسی واکنش‌های شیمیایی، ساخت مواد با خواص جدید، ساخت دستگاه‌هایی در مقیاس مولکولی و ... است.

‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️ارتقای حساسیت سنسورهای کوانتومی⚠️

🔹معمولاً ناخالصی در الماس نامطلوب است. اما برای فیزیکدانان، نقص‌های کوچک در ساختار کریستالی سخت الماس، راه را برای ساخت سنسورهای کوانتومی فوق حساسی که از محدودیت‌های فناوری‌ امروزی عبور می‌کنند، هموار می‌کند.

🔹این نقص‌ها(عموما اتم نیتروژن و تهی‌جا در شبکه الماس) دارای اسپین و انرژی می‌باشند که در برهمکنش با نور دچار تغییر می‌شوند.

🔹هنگامی که شبکه ای از نقص‌های حالت جامد انرژی را به صورت فوتون آزاد می‌کنند، معمولاً محققان ماهیت دقیق نقص‌ها را در حین آزاد شدن این انرژی بررسی نمی‌کنند. آنها در عوض روی داده های قبل و بعد از این فرآیند تمرکز می‌کنند. همچنین برهمکنش این نقص‌ها با یکدیگر از مواردی است که پردازش اطلاعات را دشوار می‌کند.

🔹با این حال، گروهی از دانشمندان کشف کردند که اطلاعات مهمی در مورد این نقص‌ها در فرآیند آزاد شدن انرژی (که «واپاشی اسپین فوق تشعشعی» نامیده می شود) رمزگذاری می‌شود که می‌تواند حساسیت سنسور کوانتومی را بالاتر ببرد.

🔹به گفته محققان در گذشته، نویزی بودن بازخوانی نهایی حالت نقص‌ها سنسور را دچار محدودیت می‌کرد. اما اکنون، این مکانیسم شما را به مرحله‌ای می‌رساند که به آن بازخوانی نهایی پرخطا اهمیتی نمی‌دهید؛ بلکه روی داده‌های با ارزش‌تری که قبل از آن کدگذاری شده‌اند، متمرکز شده‌اید.

‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️نوبل فیزیک سال ۲۰۲۲ به فعالیت بر روی درهم‌تنیدگی کوانتومی رسید⚠️

🔹نوبل فیزیک ۲۰۲۲ به سه تن از دانشمندان به دلیل کار بر روی فوتون‌های درهم‌تنیده، اثبات نقض نامساوی بل و فعالیت‌های پیشگامانه در اطلاعات کوانتومی رسید

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️کامپیوتر کوانتومی یک گام نزدیک‌تر شد⚠️

🔹شرکت IBM از راه‌اندازی پردازنده کوانتومی Osprey خبر داد که دارای 433 کیوبیت است. این تراشه در مقایسه با پردازنده 127کیوبیتی Eagle 2021 همین شرکت، پیشرفت داشته است. شرکت IBM هدف‌گذاری کرده که کامپیوترهای کوانتومی خود را تا سال 2025 به بیش از 4000 کیوبیت ارتقا دهد.

🔹معاون ارشد IBM و مدیر تحقیقات این شرکت می‌گوید: پردازنده جدید 433 کیوبیت Osprey ما را یک قدم به نقطه‌ای نزدیک‌تر می‌کند که از رایانه‌های کوانتومی برای مقابله با مشکلات غیرقابل حل قبلی استفاده کنیم. ما به طور مداوم در حال افزایش و پیشرفت فناوری کوانتومی خود در سخت افزار، نرم افزار و یکپارچه‌سازی کلاسیک هستیم تا با بزرگترین چالش های زمان خود روبرو شویم.

🔹این شرکت همچنین از سیستم پردازنده مرکزی کوانتومی IBM که می‌تواند چندین پردازنده کوانتومی را در خود جای دهد و آنها را در یک سیستم واحد با لینک‌های ارتباطی پرسرعت ادغام کند، رونمایی کرد.

‼️لینک خبر‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️تراشه میکرولیزر، ابعاد جدیدی به ارتباطات کوانتومی می‌افزاید⚠️

🔹کیوبیت‌های مورد استفاده در فناوری‌های ارتباطی کوانتومی امروزی، با دو سطح برهم‌نهی، فضای ذخیره‌سازی محدود و تحمل تداخل پایینی دارند. کیودیت‌ها، حالت‌های کوانتومی هستند که بیش از دو تراز دارند. افزایش ابعاد، می‌تواند فناوری ارتباطات کوانتومی را برای کاربردهای دنیای واقعی مناسب‌تر کند.

🔹محققان تراشه ای ساخته‌اند که از امنیت و استحکام سخت افزارهای ارتباطی کوانتومی موجود پیشی می گیرد. فن آوری آنها از کیودیت‌های با چهار تراز استفاده می‌کند، که فضای اطلاعات کوانتومی هر پالس لیزر را دو برابر می‌کند.

🔹به گفته محققان بزرگ‌ترین چالش استفاده از کیودیت به جای کیوبیت در گذشته پیچیدگی و غیر مقیاس پذیری راه اندازی استاندارد آن‌ها بود. ما قبلاً می‌دانستیم که چگونه این سیستم های چهار سطحی را تولید کنیم، اما برای کنترل تمام پارامترهای مرتبط با افزایش ابعاد، به آزمایشگاه و ابزارهای نوری مختلف نیاز داشتیم. هدف ما رسیدن به این نقطه در یک تراشه بود و این دقیقاً همان کاری است که ما انجام دادیم.

‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️اثبات پیش‌بینی نظریه گرانش کوانتومی بر روی کامپیوتر کوانتومی گوگل⚠️

🔹محققان آمریکایی موفق شدند کرمچاله هولوگرافیک که از پیش‌بینی‌های نظریه گرانش کوانتومی و اصل هولوگرافیک است را بر روی کامپیوتر کوانتومی گوگل ایجاد کنند.

🔹نظریه گرانش کوانتومی به نوعی پیوند دهنده نظریه نسبیت عام اینشتین و نظریه مکانیک کوانتومی است که با آزمایش اخیر تایید تجربی یکی از پیش‌بینی‌های خود را به دست آورد.

🔹کرمچاله نوعی تونل است که در سال ۱۹۳۵ توسط آلبرت اینشتین و ناتان روزن نظریه‌پردازی شد که در آن با عبور از یک بعد اضافی در فضا می‌توان اطلاعات را از مکانی به مکان دیگر منتقل کرد.

🔹این آزمایش بی‌سابقه این امکان را بررسی می‌کند که فضا-زمان به نحوی از اطلاعات کوانتومی بیرون می‌آید. این کرم چاله مانند یک هولوگرام، از کیوبیت‌ها که در مدارهای ابررسانای کوچک ذخیره شده‌اند پدید آمد. در این پژوهش، محققان با دستکاری کیوبیت‌ها، اطلاعاتی را از طریق کرم چاله ارسال کردند.
برای مطالعه جزئیات این خبر لینک‌های زیر را مطالعه کنید.

‼️لینک خبر‼️ ‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️حسگری کوانتومی روی تراشه⚠️

🔹محققان آلمانی نشان داده‌اند که حسگرهای کوانتومی حالت جامد می‌توانند با فناوری میکروفلوئیدها (lab on chip) ادغام شوند. این پلتفرم قابلیت های جدید تجزیه و تحلیل فیزیکی و شیمیایی را روی تراشه امکان پذیر می کند.

🔹دستگاه‌های آزمایشگاه روی تراشه (LOC) ابزار ارزشمندی برای علوم فیزیکی و زیستی هستند. این دستگاه‌ها عملکردهای آزمایشگاهی متعددی را در یک مدار میکروفلوئید مجتمع ترکیب می‌کنند. در نتیجه، این سیستم‌ها به حجم نمونه بسیار کمتری نیاز دارند در حالی که امکان عملکرد پیچیده، افزایش تکرارپذیری و توان عملیاتی بسیار بالاتر را فراهم می‌کنند. با این حال، دستگاه‌های LOC به کوچک‌سازی حسگر نیز نیاز دارند تا از تمام این مزایا به طور کامل استفاده کنند.

🔹سنجش کوانتومی زیر شاخه‌ای از فناوری کوانتومی است که در آن محققان از کیوبیت‌ها، به عنوان حسگر استفاده می‌کنند. برخلاف محاسبات کوانتومی که سعی می‌کند کیوبیت‌ها را از محیط جدا کند تا تعاملات را تا حد ممکن کاهش دهد؛ سنجش کوانتومی از این برهم‌کنش‌ها استقبال می‌کند. در نتیجه این امکان را می‌دهد تا از کیوبیت‌ها به عنوان حسگرهای فوق حساس استفاده کرد. از جمله حسگرهای کوانتومی مراکز نقص در الماس (NV center in diamond) می‌باشد.

🔹دانشمندان این دو فناوری را با توسعه یک پلتفرم میکروفلوئید کاملاً یکپارچه برای حسگرهای کوانتومی حالت جامد (مراکز نقص در الماس) ترکیب کردند که اجازه مطالعه غیر تهاجمی فرآیندها روی نمونه را فراهم کرد.

🔹این مقاله گامی مهم در مسیر استفاده از حسگرهای کوانتومی در علوم زیستی و شیمی می‌باشد.

‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

⚠️کامپیوترهای کوانتومی به هک کردن سیستم‌های رمزنگاری نزدیک‌تر شدند.⚠️

🔹در یک مطالعه، دانشمندان چینی گزارش دادند که توانستند الگوریتمی برای تجزیه اعداد صحیح تا 48 بیت تنها با 10 کیوبیت ابررسانا ایجاد کنند، در حالی که اکثر کارشناسان معتقد بودند که این کار میلیون‌ها کیوبیت نیاز دارد.

🔹با استفاده از این الگوریتم، محققان موفق شدند اعداد صحیح 1961 (11 بیتی)، 48567227 (26 بیتی) و 261980999226229 (48 بیتی) را به ترتیب با 3، 5 و 10 کیوبیت در یک پردازنده کوانتومی ابررسانا با موفقیت به عوامل اول تجزیه کنند. محققین می نویسند که عدد صحیح 48 بیتی ، 261980999226229، بزرگترین عدد صحیح تجزیه شده در یک دستگاه کوانتومی است.

🔹به گفته محققان سیستم رمزنگاری کلید عمومی RSA-2048 که در حال حاضر یکی از رایج‌ترین روش‌هایی رمزنگاری است، طبق الگوریتم جدید با ۳۷۲ کیوبیت ابررسانا به چالش کشیده خواهد شد.

🔹این آزمایش نشان می‌دهد که تکنیک‌های رمزنگاری کلید عمومی که بر تجزیه اعداد صحیح متکی هستند، ممکن است به زودی در برابر رایانه‌های کوچک و حتی نویزی کوانتومی آسیب‌پذیر شوند.

🔹البته لازم به ذکر است که این مقاله به تازگی روی سایت arxive بارگزاری شده و هنوز در مجلات معتبر علمی به چاپ نرسیده است.

‼️لینک مقاله‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار

🔹وزارت امور خارجه آمریکا هفته گذشته دفتر جدیدی را با هدف تقویت «دیپلماسی فناوری» و تعامل با شرکای خارجی در زمینه فناوری های به سرعت در حال ظهور، از جمله هوش مصنوعی، محاسبات کوانتومی و بیوتکنولوژی راه‌اندازی کرد.

🔹هدف از تاسیس این دفتر حفظ برتری تکنولوژیکی آمریکا در فناوری‌های حیاتی و نوظهور (و احتمالا رقابت فزاینده با چین) عنوان شده است.

‼️لینک خبر‼️

📎Join: @QuPedia
#اخبار