Houlym ynformaasje-technology is in nije ynformaasjetechnology basearre op Quantum Mechanics, hokker kodeart, berekkent en bringt de fysike ynformaasje ynQuantum System. De ûntwikkeling en tapassing fan Technology fan Quantum-ynformaasje sil ús ynbringe yn 'e "Quantum-leeftyd", en realisearje hegere wurkferiening, feiliger kommunikaasjemetoaden en handiger en griene libbensstyl.
De effisjinsje fan kommunikaasje tusken kwantumsystemen hinget ôf fan har fermogen om mei ljocht te ynteraksje. It is lykwols heul lestich om in materiaal te finen dy't folslein foardiel kin nimme fan 'e kwantum-eigenskippen fan optysk.
Koartlyn in ûndersyksteam by it Institute of Chemicry yn Parys en it Karlsruhehe-Institute fan Technology To oant it potensjeel fan in molekulêre kristal basearre op seldsume ierde europis-Ionen (EU³ +) foar applikaasjes yn kwantalysteem fan optysk. Se fûnen dat de ultra-smelline-linewerdel útskeakele fan dizze EU³ + Molekulêre kristal yn steat effektyske ynteraksje mei ljocht en hat wichtige wearde ynQuantum-kommunikaasjeen kwantis kompjûter.
Figuer 1: KWANTUM-kommunikaasje basearre op seldsume ierde europiummolkende kristallen
Quantum stean kinne wurde superimposearre, sadat kwantumynformaasje kin wurde oerlevere. In inkele kwyt kin tagelyk in ferskaat oan ferskate steaten fertsjinwurdigje tusken 0 en 1, wêrtroch gegevens kinne wurde ferwurke yn parallel yn batches. As resultaat sille de berekkeningskrêft fan kwantum-kompjûters eksponentieel ferheegje fergelike mei tradisjonele digitale kompjûters. Om de berekkeningen fan berekkeningen út te fieren moatte de superposition fan Qubits yn steat wêze om stadichoan te bliuwen foar in perioade fan tiid. Yn kwantummeganika is dizze perioade fan stabiliteit bekend as de koherandel libben. De nukleêre spins fan komplekse molekulen kinne superposition stelt berikke mei lang droege libbensdinen, om't de ynfloed fan omjouwing op nukleêre spins effektyf beskerme is.
Rare Earth Ionen en Molekulêre kristallen binne twa systemen dy't binne brûkt yn kwantumtechnology. Seldsume ierde-ionen hawwe poerbêste optyske en spin-eigenskippen, mar se binne lestich te yntegrearjen yn te wêzenoptyske apparaten. Molekulêre kristallen binne makliker te yntegrearjen, mar it is lestich in betroubere ferbining te fêstigjen tusken spin en ljocht, om't de emissionbands te breed binne.
De seldsume ierde-molekulêre kristallen ûntwikkelen yn dit wurk, kombinearje de foardielen fan sawol yn dat, ûnder laser-eksitaasje, EU³ + kin de fotsjes útstjoere oer nukleêre spin. Troch spesifike laser eksperiminten, in effisjinte optyske / nukleêre spin-ynterface kin wurde generearre. Op dizze basis realisearret de ûndersikers fierders fierders nukleêre spin nivo-adressearjen, gearhingjende opslach fan 'e fotonen, en de útfiering fan' e earste kwantator-operaasje.
Foar effisjinte smantum-kompjûter, meardere fertrage qbits binne normaal fereaske. De ûndersikers demonstreare dat EU³ + yn 'e boppesteande Molekulêre kristallen kwantum-fersmoarging kin berikke troch struïle elektryske fjild-koppeling, sadat it ferwurkjen fan kwantumynformaasje. Om't de molekulêre kristallen meardere seldsume ierdbeammen befetsje, relatyf hege quit-tichtens kinne wurde berikt.
In oare fereaske foar kwantum-kompjûter is de adresabiliteit fan yndividuele quits. De optyske adrestechnyk yn dit wurk kin de lêssnelheid ferbetterje en de ynterferinsje foarkomme fan it circuit-sinjaal. Yn fergeliking mei foarige stúdzjes rapporteare de optyske gearhing fan Eu³ + Molekulêre kristallen yn dit wurk yn dit wurk dat troch sawat tûzen fold is, sadat de nukleêre spin steaten op in spesifike manier kinne wurde manipulearre.
Optyske sinjalen binne ek geskikt foar it distribúsen foar lange ôfstân foar lange ôfstân om kwantum kompjûters te ferbinen foar oanwêzich kommunikaasje op ôfstân. Fierdere konsideraasje koe wurde jûn oan 'e yntegraasje fan nije EU³ + Molekulêre kristallen yn' e fotoanige struktuer om it ljochte sinjaal te ferbetterjen. Dit wurk brûkt seldsume ierde-molekulen as basis foar kwantum ynternet, en nimt in wichtige stap nei takomstige kwantomyske arsjitektueren.
Posttiid: jan-02-2024