ไอออนที่ติดอยู่ในช่องแสงระดับนาโนสามารถใช้เพื่อกระจายอนุภาคควอนตัมที่พันกันในระยะทางไกล นั่นคือข้อสรุปของ และเพื่อนร่วมงานที่ Caltech ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งแสดงให้เห็นว่าไอออนของอิตเทอร์เบียมที่ติดอยู่นั้นสามารถพันกับโฟตอนได้เป็นเวลานาน นอกจากนี้ ทีมงานยังแสดงให้เห็นว่าสถานะควอนตัมของไอออนสามารถอ่านออกได้เมื่อควบคุมด้วยพัลส์เลเซอร์
และคลื่นไมโครเวฟ
ความสำเร็จของพวกเขาสามารถวางรากฐานสำหรับอินเทอร์เน็ตควอนตัมในอนาคต คอมพิวเตอร์ควอนตัมกำลังกลายเป็นจริงเมื่อห้องปฏิบัติการวิจัยและบริษัทต่างๆ เปิดตัวอุปกรณ์ที่เพิ่งตั้งไข่ ขั้นตอนต่อไปที่สำคัญในการปฏิวัติควอนตัมนี้คือการสร้าง “อินเทอร์เน็ตควอนตัม” ซึ่งสามารถแชร์ข้อมูลควอนตัม
ได้ อย่างไรก็ตาม ลักษณะที่ละเอียดอ่อนของข้อมูลควอนตัมหมายความว่าเป็นเรื่องยากมากที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมในระยะทางไกล คอมพิวเตอร์ควอนตัมส่วนใหญ่เข้ารหัสข้อมูลควอนตัมบิต (qubits) ลงในสถานะควอนตัมของสสาร เช่น อะตอมที่ติดอยู่หรือวงจรตัวนำยิ่งยวด เป็นต้น
อย่างไรก็ตาม วิธีที่ดีที่สุดในการส่งข้อมูลควอนตัมในระยะทางไกลคือการเข้ารหัสให้เป็นโฟตอนของแสง ความท้าทายที่สำคัญคือวิธีถ่ายโอนข้อมูลควอนตัมจากคิวบิตที่อิงกับสสารที่อยู่นิ่งไปยังคิวบิตที่ “บินได้” ที่อาศัยโฟตอน แล้วย้อนกลับมาอีกครั้ง คุณสมบัติที่น่าสนใจคิวบิตที่ทำจากวัสดุแข็งจะทำปฏิกิริยา
กับแสงอย่างรุนแรง ดังนั้นจึงสามารถถ่ายโอนข้อมูลควอนตัมไปยังโฟตอนได้อย่างง่ายดาย อย่างไรก็ตาม qubits เหล่านี้มักจะมีอายุการใช้งานสั้นมาก ซึ่งทำให้ยากต่อการใช้เพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริง ในทางกลับกัน อะตอมหรือไอออนที่ติดอยู่สามารถสร้างคิวบิตที่มีอายุยืนยาวได้
แต่มีปฏิกิริยากับแสงน้อย ไอออนของธาตุหายากมีคุณสมบัติที่สามารถทำให้พวกมันมีอายุยืนยาวเป็นพิเศษ แต่นักฟิสิกส์พยายามดิ้นรนที่จะดักจับพวกมันในลักษณะที่พวกมันสามารถควบคุมและโต้ตอบกับแสงได้ ในการศึกษาของพวกเขา ทีมงาน แสดงให้เห็นว่าปัญหานี้สามารถแก้ไขได้
โดยการวาง
อิตเทอร์เบียมไอออนของธาตุหายากในช่องแสงเพื่อเพิ่มปฏิสัมพันธ์กับแสง ในการทำเช่นนี้ พวกเขาประดิษฐ์ช่องขนาดยาว 10 ไมครอนที่มีลวดลายนาโนเป็นช่วงๆ โดยมีไอออนอยู่ตรงกลาง แสงสะท้อนกลับไปกลับมาหลายครั้งในโพรง เพิ่มโอกาสที่แสงจะทำปฏิกิริยากับไอออนได้อย่างมาก
กว่า 99% ของเวลาทั้งหมดพบว่าโฟตอนที่พันกันยุ่งเหยิงนี้ยังคงอยู่ในโพรง โดยกระเด้งไปมา สิ่งนี้ทำให้ทีมสามารถศึกษาระบบโฟตอนไอออนในระยะเวลาค่อนข้างนาน Kindem และเพื่อนร่วมงานสังเกตว่าโฟตอนและไอออนสามารถพันกันได้นานถึง 30 มิลลิวินาที ซึ่งนานพอที่โฟตอนจะเดินทางข้ามทวีป
อเมริกา ทีมงานของ Kindem หวังที่จะขยายขนาดการทดลองของพวกเขาเพื่อให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง qubits จริงที่อยู่ห่างไกลกัน 2 ตัวได้ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงองค์ประกอบพื้นฐานของอินเทอร์เน็ตควอนตัมที่สมจริง ภายในเครือข่ายดังกล่าว คอมพิวเตอร์ควอนตัมในตำแหน่งทางภูมิศาสตร์
ที่มีระยะห่างกันอย่างกว้างขวางสามารถแบ่งปันข้อมูลและทำการคำนวณร่วมกันได้ อาจทำให้การคำนวณขนาดใหญ่มากเกิดขึ้นได้ นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มโอกาสสำหรับการเข้ารหัสแบบควอนตัมโดยอนุญาตให้เครือข่ายของบุคคลที่เชื่อถือได้แลกเปลี่ยนข้อมูลอย่างปลอดภัยโดยใช้อนุภาคที่พันกัน
ยิ่งกว่านั้น การทดลองยืนยันว่าท่อนาโนคาร์บอนเป็นสายโมเลกุลในอุดมคติจริงๆ ซึ่งจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้มีอยู่ในความฝันของนักฟิสิกส์เท่านั้น นอกจากนี้ยังมีความเสถียรทางความร้อนสูงถึง 550 °C ทีมงานเชื่อว่าคุณสมบัติเหล่านี้และคุณสมบัติอื่นๆ หมายความว่าสามารถใช้เป็นวัสดุป้องกัน EMI
ที่บางเฉียบ
ทีมงานสามารถวัดระยะทางได้เนื่องจาก เป็นหนึ่งในกาแลคซีใกล้เคียง 22 แห่งที่มีนิวเคลียสที่ยังคุกรุ่นอยู่ ซึ่งประกอบด้วยหลุมดำมวลมหาศาล (มากกว่า 100 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์) ล้อมรอบด้วยเมฆก๊าซและฝุ่นที่หมุนวนบางๆ ขณะที่เมฆหมุน แรงเสียดทานทำให้ฝุ่นและก๊าซร้อนขึ้น และทำให้โมเลกุล
ในเมฆตื่นเต้น ในที่สุดสิ่งนี้ทำให้โมเลกุลทำหน้าที่เป็นแมเซอร์ (เทียบเท่าไมโครเวฟของเลเซอร์) และปล่อยรังสีไมโครเวฟ นักดาราศาสตร์สามารถวางแผนตำแหน่งด้วยเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่รู้จักกันโดยสมมติว่ามาสเซอร์หมุนรอบดิสก์ จากการสังเกตการณ์และการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
เป็นเวลาสามปี พวกเขาสามารถคำนวณระยะทางสัมบูรณ์ไปยังดาราจักรได้ พวกเขากล่าวว่าขั้นตอนต่อไปคือการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเพื่อค้นหาตัวแปร ซึ่งเป็นหนึ่งใน ‘แท่งเทียนมาตรฐาน’ ของการวัดกาแลคซี – เมื่อพบเซเฟอิดแล้ว จะสามารถคำนวณความสว่างที่แท้จริง
และปรากฏได้ สิ่งนี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถปรับระยะทางนอกดาราจักรทั้งหมดใหม่ได้ และด้วยเหตุนี้จึงปรับปรุงการประมาณอายุของเอกภพน้ำหนักเบา ยืดหยุ่น และมีประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานในหลายพื้นที่ จากนั้นนักวิจัยจัดการไอออนคิวบิตโดยใช้เลเซอร์และพัลส์ไมโครเวฟ
ผืนผ้าใบแสดงเครื่องหมายที่แวนโก๊ะวางภาพวาดของเขาไว้บนเตียงก่อนที่น้ำมันจะแห้งสนิท “เราไม่พบสิ่งใดที่ขัดกับภาพวาดที่เป็นแวนโก๊ะ” มาร์ตินกล่าว “ตอนนี้เป็นหน้าที่ของนักประวัติศาสตร์ศิลปะ ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญของแวนโก๊ะ ในการหาข้อสรุป”ผลลัพธ์คือการปล่อยโฟตอนเข้าไปพัวพันกับคิวบิต
ได้รับรางวัล 90,000 ปอนด์จาก NESTA สำหรับงานวิจัยของเขาเกี่ยวกับอุปกรณ์รบกวนควอนตัมตัวนำยิ่งยวด (SQUIDs) คลาร์กหวังว่าจะใช้วงแหวน SQUID เพื่อสร้างพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ควอนตัม เครื่องดังกล่าวจะใช้ประโยชน์จากการซ้อนทับของสถานะควอนตัมโดยการดำเนินการหลายอย่าง
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
