Tag Archives: จุดควอนตัม

เส้นทางสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมเริ่มต้นด้วยจุดควอนตัม jumbo jili คอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ได้รับการจัดออกเป็นจัดเรียงของจอกศักดิ์สิทธิ์บางและยังคงเป็นเช่นเดียวกับที่ยากจะอธิบายกับผู้ที่ได้อ้างว่าจะประสบความสำเร็จก็จะถูกมองด้วยระดับสูงของความสงสัยถนนสายหนึ่งที่ได้รับการติดตามในการตระหนักถึงคอมพิวเตอร์ควอนตัมของรัฐที่มั่นคงได้รับการใช้งานของจุดควอนตัมเป็นบล็อกอาคาร สล็อต จุดควอนตัมเป็นปรากฏการณ์ที่แปลกประหลาด Eric Guizzo บรรณาธิการสเปกตรัมอธิบายไว้อย่างดีในแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์ควอนตัมว่า:“พวกมันเป็นโครงสร้างระดับนาโนที่สร้างขึ้นภายในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีแอ่งอิเล็กตรอนเล็ก ๆ ซึ่งทำให้แต่ละจุดมีคุณสมบัติเชิงกลของควอนตัมที่เรียกว่าสปิน การหมุนของจุด ซึ่งสามารถขึ้นหรือลงได้ แสดงถึงบิตของข้อมูลควอนตัม หรือ qubits เนื่องจากคุณสมบัติของควอนตัม เช่น สปิน สามารถมีอยู่ในสองสถานะในคราวเดียว ทั้งขึ้นและลงในกรณีของสปิน คอมพิวเตอร์ที่ใช้ qubits สามารถคำนวณได้หลายอย่างพร้อมกัน”ความสามารถนี้อาจนำไปสู่ความสามารถในการคำนวณที่เร็วกว่ามาก ซึ่งคอมพิวเตอร์แบบเดิมต้องใช้เวลาหลายทศวรรษกว่าจะแยกตัวประกอบตัวเลข 300 หลักที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงหรือเป็นวันตอนนี้นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ในออสเตรเลียนำโดยศาสตราจารย์มิเชลล์ซิมมอนส์ได้สร้างทรานซิสเตอร์โดยใช้จุดควอนตัม ที่เล็กกว่าที่ใช้กันทั่วไปถึง 10 เท่าในขณะที่ทำงานเพื่อบรรลุเป้าหมายสูงสุดในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมนักวิจัยสามารถสร้างทรานซิสเตอร์ได้โดยแทนที่อะตอมทั้งเจ็ดในผลึกซิลิกอนด้วยอะตอมของฟอสฟอรัส เพื่อให้คุณเข้าใจถึงสเกล สุดขั้วของกระบวนการ CMOS ในปัจจุบัน โหนด 22nm มีประตูทรานซิสเตอร์ 42 อะตอมงานวิจัยซึ่งตีพิมพ์ครั้งแรกในวารสารNature Nanotechnology … Continue reading →

วงจรโฟโตนิกสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม jumbo jili องค์ประกอบพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นคิวบิต qubits สามารถชนิดของอนุภาคใด ๆ ที่มีคุณสมบัติควอนตัมเช่นอิเล็กตรอนหรือโฟตอน เพื่อให้ qubits เหล่านี้ทำงานสำเร็จในคอมพิวเตอร์ควอนตัม พวกเขาจำเป็นต้องโต้ตอบกันในกระบวนการควอนตัมที่เรียกว่าการพัวพัน สล็อต แม้ว่าโฟตอนจะสร้างควิบิตที่ยอดเยี่ยมเนื่องจากความเร็ว พวกมันไม่ชอบมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน หรือสิ่งอื่นใดสำหรับเรื่องนั้น ซึ่งทำให้ยากต่อการพัวพันกับควอนตัมตอนนี้นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์และสถาบันร่วมควอนตัมสามารถแก้ปัญหานี้ได้ด้วยการพัฒนาทรานซิสเตอร์แบบโฟตอนเดี่ยวตัวแรกโดยใช้ชิปเซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์ที่เป็นผลลัพธ์นี้ทำให้เกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฟตอนกับโฟตอนในอุปกรณ์ที่รวมชิปขนาดกะทัดรัด ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่ขาดหายไปของวงจรควอนตัมโฟตอนแบบบูรณาการในวารสารScienceนักวิจัยอธิบายว่าพวกเขาสร้างทรานซิสเตอร์จากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่เรียกว่าแกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) ได้อย่างไร เมมเบรนแบบบางนี้มีความหนาเพียง 160 นาโนเมตร โดยมีรูเล็กๆ เจาะเข้าไปเป็นระยะๆ แต่หลายรูหายไปตรงกลางพวกเขารวมเมมเบรนของเซมิคอนดักเตอร์นี้กับจุดควอนตัมซึ่งในกรณีนี้ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกันที่เรียกว่าอินเดียม arsenide (InAs) จุดควอนตัมอยู่ตรงกลางของอาร์เรย์รู อาร์เรย์ของรูก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าคริสตัลโฟโตนิกซึ่งเป็นวัสดุที่สามารถดักแสงโดยใช้กลไกที่เรียกว่าการสะท้อนของแบรกก์ซึ่งแสงสะท้อนไปรอบ ๆ กับดัก ในการออกแบบนี้ จุดควอนตัมไม่ได้ดักจับโฟตอนแต่ช่องดักจับพวกมันสิ่งที่ควอนตัมดอทในการจัดเรียงนี้คือเก็บข้อมูลเกี่ยวกับโฟตอน จุดควอนตัมดักอิเล็กตรอนตัวเดียวภายในซึ่งมีคุณสมบัติการหมุนตามที่Shuo Sunผู้เขียนนำรายงานและนักวิจัยดุษฎีบัณฑิตแห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดซึ่งเป็นนักศึกษาระดับ UMD ในช่วงเวลาที่ทำการวิจัยการหมุนของอิเล็กตรอนถือได้ว่าเป็นคุณสมบัติควอนตัมที่คล้ายคลึงกับการเคลื่อนที่ของยอดปั่น หากไม่มีโฟตอนเข้ามา … Continue reading →

จุดควอนตัมแรก: การพัวพันของอิเล็กตรอน – โฟตอน jumbo jili สองทีมที่แตกต่างกันได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่ามีความเป็นไปได้ที่จะสร้างโฟตอนและอิเล็กตรอนที่พันกันโดยใช้จุดควอนตัม ความก้าวหน้านี้อาจช่วยปูทางไปสู่เครือข่ายการสื่อสารควอนตัมที่ใช้งานได้จริง ซึ่งสัญญาว่าจะมีความปลอดภัยมากกว่าเครือข่ายโทรคมนาคมในปัจจุบัน สล็อต Entangling แสงและว่าจะไม่มีอะไรใหม่ – ก็เคยทำมาก่อนในระบบของการติดกับดักไอออนและอะตอมตัวอย่างเช่นเช่นเดียวกับในเพชร แต่จุดควอนตัมซึ่งสามารถทำจากแผ่นแปะวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ขนาดนาโนเมตรเช่น InAs เป็นระบบการสื่อสารที่มีแนวโน้มดี พวกมันก็สามารถใช้สร้างควอนตัมบิตได้เช่นกัน (ในกรณีนี้คือการใช้อิเล็กตรอนหมุน) แต่พวกมันยังมีขนาดค่อนข้างกะทัดรัด คายโฟตอนออกมาในคลิปที่ดี และสามารถสร้างขึ้นจากชิปอิเล็กทรอนิกส์-โฟโตนิกแบบไฮบริดแบบทั่วไปหรือในอนาคตดังนั้นคุณจะสร้างคู่อิเล็กตรอน – โฟตอนที่พันกันได้อย่างไร? ทีมทั้งใช้พื้นฐานเดียวกันการตั้งค่าที่ระบุวิธีการของพวกเขาในคู่ ของเอกสารที่เผยแพร่ในสัปดาห์ที่ผ่านมาในธรรมชาติ เลเซอร์พัลส์สั้นถูกใช้เพื่อกระตุ้นอิเล็กตรอนในจุดควอนตัมให้อยู่ในสถานะพลังงานที่สูงขึ้น เมื่ออิเล็กตรอนคลายตัวจนมีพลังงานต่ำ การหมุนของอิเล็กตรอนก็กลายเป็นการทับซ้อนของสองสถานะ: หมุนขึ้นและหมุนลง (แมวของ à la Schrödinger) กระบวนการนี้ยังส่งผลให้เกิดการปล่อยโฟตอนซึ่งความถี่และโพลาไรเซชันเชื่อมโยงกับอิเล็กตรอน (ทั้งระบบเป็นการทับซ้อนของโฟตอนสีน้ำเงินโพลาไรซ์ในแนวตั้งที่จับคู่กับอิเล็กตรอนแบบหมุนขึ้นและโฟตอนสีแดงที่มีโพลาไรซ์ในแนวนอนด้วย อิเล็กตรอนแบบหมุนลง Sophia Economou จากห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรืออธิบายในเอกสารประกอบความเห็น … Continue reading →