fanavaran
آخرین اخبار
   
    کد خبر : 211125
    تاریخ انتشار : 9 خرداد 1396 10:28
    تعداد بازدید : 849

    الماس های آمیخته به سیلیکون؛ کلید ساخت کامپیوترهای کوانتومی

    دانشمندان معتقدند که الماس زیربنای ساخت کامپیوترهای کوانتومی به شمار می رود و می توان از حفره های در ابعاد اتم الماس برای ذخیره سازی بیت های کوانتومی بهره برد که داده های متناقظ را (هم روشن و هم خاموش) در خود نگه می دارد.

    Engadget- دانشمندان بر این باورند که با این روش ذخیره سازی دیگر نگران این نیستیم که اطلاعات در خطر تغییر باشند. البته این روش هم مشکل خاص خود را دارد. بیشتر سوراخ های معمول الماس مربوط به جاهایی است که اتم های نیتروژن جایگزین اتم های کربن می شود و نور وسیعی ساطع می کنند که آنقدر غیردقیقند که به درد این کار نمی خورد. با این حال تیمی از دانشمندان روشی را ابداع کرده اند که در آن، این نورهای غیردقیق به حداقل خود می رسد. در این روش از سیلیکون در ساختار الماس استفاده می کنند. زیرا سیلیکون طیف نور باریک تر از خود ساطع می کند و همین امر میزان دقت آن را بالاتر می برد. 
    دانشمندان در این ترفند، الماس مصنوعی را تراش می دهند تا زمانی که ضخامت آن فقط به 200 نانومتر برسد و در واقع حفره های داخل الماس را به روی سطح می آورند که باعث افزایش درخشندگی نورهای ساطع شده می شود. سپس با کمک یک نانوابزار، یون های سیلیکون را به داخل این حفره ها تزریق می کنند. در روش معمولی، در این فرآیند میزان بسیار محدودی سیلیکون به داخل الماس تزریق می شود، اما دانشمندان با پرتوهای الکترونی (که حفره های بیشتری را ایجاد می کنند) الماس را مورد هدف قرار دادند و آنقدر به الماس حرارت دادند که حفره ها در اطراف الماس حرکت کردند و با سیلیکون ترکیب شدند. 
    به گفته دانشمندان این فناوری در حال حاضر آماده کار نیست. زیرا در این پروسه، حفره ها در موقعیت های ایده آل قرار نمی گیرند. گفتنی است که اندازه این حفره ها کمتر از 50 نانومتر است و در نتیجه نمی توانند نور کافی برای رسیدن به کیفیتی که پژوهشگران نیاز دارند، ساطع کنند. 
    با این حال، این روش بسیار بهتر از روش های قبلی است و می توان به راحتی گفت که این روش گامی جلوتر به سمت کامپیوترهای کوانتومی مبتنی بر الماس است. 
    کامپیوترهای کوانتومی الماسی
    دانشمندان دو سال پیش معماری جدیدی را برای استفاده از الماس در رایانش کوانتومی ارایه دادند که در آن، اتم نیتروژن که قادر به اشغال حالت های اسپینی مختلف است به داخل یک الماس کوچک تزریق می شد. هر اتم نیتروژن در یک تشدید کننده نوری ساخته شده از دو آینه به دام می افتد. فوتون ها از طریق الیاف شیشه با سیستم کوانتومی که شامل تشدیدکننده، الماس و اتم نیتروژن است جفت می شوند. به این ترتیب امکان خواندن و دستکاری سیستم کوانتومی بدون تخریب خواص کوانتوم اسپین ها در الماس به وجود می آید. هر سیستم کوانتومی متشکل از آینه، الماس و نقص نیتروژن قادر به ذخیره یک بیت کوانتومی اطلاعات متشکل از صفر، یک یا ترکیبی از هر دو است، اما معمولا چنین بیت های کوانتومی بسیار ناپایدارند و نیاز است با فرآیندهای تصحیح خطا عملکرد یک کامپیوتر کوانتومی را قابل اطمینان کنیم. 
    بسیاری از کامپیوترهای کوانتومی که پیش از این ساخته می شدند پایه های گازی یا مایع داشتند که باعث می شد توان توسعه آنها در دنیای واقعی خیلی عملی به نظر نرسد، اما این نمونه که از کیوبیت های جامد استفاده می کند ممکن است نوید بخش امکان پیشرفت این نوع از کامپیوترها شود. البته پیش از این نیز کیوبیت های جامد آزمایش شده بودند، ولی به دلیل نبود یک سیستم ضد نویز، نتوانسته بودند مشکل عدم همدوسی را حل کنند.


    نظر شما



    نمایش غیر عمومی
    تصویر امنیتی :