امکان ذخیره و بازیابی اطلاعات کوانتومی در هسته‌ی اتم فراهم شد_سیاه پوش

محققان دانشگاه صنعتی دلفت در پژوهشی پیشگامانه، موفق به ذخیره و بازیابی اطلاعات کوانتومی در هسته‌ی اتم تیتانیوم شده‌اند. این دستاورد نویدبخش عصر جدیدی در محاسبات کوانتومی با امنیت بالا است. اطلاعات کوانتومی، داده‌هایی می باشند که در کامپیوترهای کوانتومی ذخیره و پردازش خواهد شد. این اطلاعات به طور واحدهای بنیادی کوانتومی موسوم به کیوبیت ذخیره می‌گردند.

به نقل از دپارتمان اخبار علمی رسانه فناوری تکنا، مطالعه‌ی تازه مشخص می کند که می‌توان اطلاعات کوانتومی را در درون هسته‌ی اتم، به دور از هرگونه اختلال خارجی، ایمن نمود. این رویکرد نوین در ذخیره‌سازی می‌تواند به طور چشمگیری امنیت محاسبات کوانتومی را افزایش دهد.

محققان دانشگاه دلفت با انجام آزمایشی دقیق بر روی اتم تیتانیوم (Ti-47)، به این دستاورد مهم دست یافتند. آن‌ها توانستند اطلاعات کوانتومی را در هسته‌ی این اتم ذخیره کرده و سپس آن را بازیابی نمایند. ساندر اوت، یکی از محققان و استاد فیزیک در دانشگاه دلفت، این دستاورد را گامی بزرگ در کنترل ماده در مقیاس اتمی توصیف می‌کند.

اگرچه هسته‌ی اتم محیطی امن برای ذخیره‌سازی اطلاعات کوانتومی به نظر می‌رسد، اما خواندن و دستکاری این اطلاعات با چالش‌هایی همراه است. علت مهم این چالش‌ها، ابعاد زیاد کوچک هسته و تأثیر متقابل آن با دیگر ذرات درون اتم است. به گفتن مثال، برهم‌کنش فوق‌ریز بین هسته و الکترون‌های اطراف آن، می‌تواند بر اسپین هسته و در نتیجه اطلاعات ذخیره شده در آن تأثیر بگذارد.

محققان برای تسلط بر این چالش، روشی نوین نظر کرده‌اند. آن‌ها با تشکیل یک اختلال کنترل‌شده در حرکت الکترون‌های اطراف هسته، موفق شدند اسپین الکترون را با اسپین هسته هم‌زمان کنند. به این ترتیب، امکان خواندن اطلاعات ذخیره شده در هسته فراهم شد.

لوکاس ولدمن، نویسنده‌ی مهم این پژوهش، توضیح می‌دهد که با اعمال یک پالس ولتاژ، اسپین الکترون از حالت اعتدال خارج شده و در نتیجه، هر دو اسپین (الکترون و هسته) به زمان کوتاهی با هم نوسان می‌کنند. این نوسانات مشترک، امکان خواندن اطلاعات ذخیره شده در هسته را فراهم می‌سازد. این دستاورد مهم، گامی بزرگ در جهت گسترش‌ی کامپیوترهای کوانتومی با امنیت بالا محسوب می‌بشود. با ذخیره اطلاعات کوانتومی در هسته‌ی اتم، می‌توان از آن‌ها در برابر انواع تهدیدات خارجی محافظت نمود. این کار به اختصاصی در حوزه‌هایی همانند رمزنگاری و محاسبات ابری از اهمیت بالایی برخوردار است.

برای مشاهده تازه ترین خبرها به صفحه اخبار علمی رسانه تکنا مراجعه کنید.