Tag Archives: อุปกรณ์

แอมพลิฟายเออร์ที่ควอนตัมเงียบ jumbo jili คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีศักยภาพในการแก้ปัญหาที่ดูเหมือนยากจะแก้ไขได้ในเวลาไม่นาน แต่ใหญ่บล็อกสะดุดบนเส้นทางสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมในทางปฏิบัติคือการหาวิธีการสังเกตสัญญาณควอนตัมเล็ก ๆ ที่ไดรฟ์การคำนวณ ล่วงหน้าที่อาจทำให้การสังเกตง่ายขึ้น กลุ่มที่มหาวิทยาลัย Aalto ในฟินแลนด์ ได้สร้างเครื่องขยายสัญญาณไมโครเวฟชนิดใหม่โดยใช้เครื่องสะท้อนเสียงเชิงกล ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือส้อมเสียงขนาดนาโนเมตร สล็อต “เมื่อคุณมีสัญญาณไมโครเวฟในระดับควอนตัมเดียว คุณไม่สามารถควบคุมมันด้วยมือเปล่า คุณต้องขยายสัญญาณ” Francesco Masselนักวิจัยด้านดุษฏีบัณฑิตของ Aalto ซึ่งทำงานเกี่ยวกับอุปกรณ์กล่าว แต่แอมพลิฟายเออร์ในปัจจุบันเพิ่มสัญญาณเหล่านั้นโดยเสียค่าใช้จ่าย บางครั้งอาจกลบเสียงจากแอมพลิฟายเออร์เอง “อุปกรณ์ของเราได้เพิ่มปริมาณเสียงรบกวนขั้นต่ำที่เป็นไปได้ซึ่งกำหนดโดยกฎของกลศาสตร์ควอนตัมอย่างน้อยที่สุด” Massel กล่าวการออกแบบอื่น ๆ สำหรับแอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวอาศัยวงจรตัวนำยิ่งยวดที่เรียกว่าจุดเชื่อมต่อโจเซฟสัน แต่พวกเขาไม่สามารถรับประกันได้ว่าจะเพิ่มสัญญาณที่สะอาดเหมือนแอมพลิฟายเออร์ฟินแลนด์ กลุ่ม Aalto เป็นกลุ่มแรกที่ใช้เครื่องสะท้อนเสียงเชิงกล ซึ่งเป็นแนวคิดที่พวกเขาบังเอิญพบ ประมาณหนึ่งปีที่ผ่านมา สมาชิกในกลุ่มบางคนพยายามทำให้เครื่องสะท้อนเสียงเชิงกลเย็นลงและในขณะที่ปรับแต่งระบบ พวกเขาสังเกตเห็นว่ามันขยายสัญญาณไมโครเวฟภายใต้เงื่อนไขบางประการระวังช่องว่าง:แอมพลิฟายเออร์ Aalto ประกอบด้วยช่องไมโครเวฟที่คดเคี้ยว [สีน้ำเงิน] ควบคู่ไปกับเรโซเนเตอร์อะลูมิเนียม … 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 →

ครั้งแรกสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม? jumbo jili D-Wave Systems บริษัทสตาร์ทอัพสัญชาติแคนาดาประกาศว่าได้ขายคอมพิวเตอร์ควอนตัมเครื่องแรกให้กับ Lockheed Martin ด้วยมูลค่ารายงาน 10 ล้านเหรียญสหรัฐเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นที่คิดว่าหลังจากทำงานมานานกว่าทศวรรษ คอมพิวเตอร์ควอนตัมได้เกิดขึ้นจากห้องปฏิบัติการ และขณะนี้พร้อมที่จะเขย่าโลกแห่งการเข้ารหัสและรวบรวมข้อมูลการคำนวณที่อาจต้องใช้เวลาหลายพันล้านปีในการดำเนินการคอมพิวเตอร์ทั่วไป นั่นไม่ใช่กรณี สล็อต ที่ห้องปฏิบัติการทั่วโลก นักฟิสิกส์ยังคงดิ้นรนเพื่อประกอบคอมพิวเตอร์ควอนตัมขั้นพื้นฐานที่สุด เป้าหมายของพวกเขาคือการสร้างคอมพิวเตอร์เอนกประสงค์โดยใช้ควอนตัมที่เทียบเท่ากับลอจิกเกต D-Wave มีเป้าหมายที่แตกต่างกัน: มุ่งเป้าไปที่เครื่องจักรเฉพาะทางที่เหมาะสำหรับงานต่างๆ เช่น การประมวลผลข้อมูลและการจดจำรูปแบบการขายระบบแรกของ D-Wave คือ D-Wave One ชี้ให้เห็นว่าอย่างน้อยบริษัทหนึ่งมีความมั่นใจในแนวทางนี้ แธด ​​แมดเดน โฆษกของล็อกฮีดบอกกับIEEE Spectrumว่าบริษัทหวังว่าจะใช้ระบบนี้เพื่อลดต้นทุนในการทดสอบระบบควบคุมเครื่องบิน และการผสมผสานฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนอื่นๆ ที่โต้ตอบกับโลกทางกายภาพ “เราเชื่อว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถจัดการกับปัญหาเหล่านี้ได้อย่างคุ้มค่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าคอมพิวเตอร์และกระบวนการทั่วไป” Madden กล่าวคนอื่นไม่เชื่อว่า D-Wave มีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่จะเร็วกว่าระบบทั่วไปอย่างมาก … Continue reading →

หนึ่งอะตอม + สองโฟตอน = สวิตช์คอมพิวเตอร์ควอนตัม jumbo jili โครงการที่ใช้อะตอมเดี่ยวเพื่อเปลี่ยนทิศทางของโฟตอนเดียวสามารถปูทางไปสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทรงพลังกว่าเครื่องจักรในปัจจุบันการตั้งค่าดังกล่าวได้อธิบายไว้ในนิตยสารScienceฉบับออนไลน์ในสัปดาห์นี้โดยนักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์ Weizmann ในเมือง Rehovot ประเทศอิสราเอล พูดง่ายๆ อะตอมสามารถอยู่ในสถานะใดสถานะหนึ่งจากสองสถานะ “ซ้าย” หรือ “ขวา” หากอะตอมอยู่ในสถานะด้านซ้าย โฟตอนที่กระทบกับอะตอมจากด้านซ้ายจะยังคงไปในทิศทางเดียวกัน ราวกับว่ามันไม่ได้กระทบกับอะตอมเลย อย่างไรก็ตาม โฟตอนที่มาจากทางขวาจะสะท้อนกลับไปในทิศทางที่มันมาจาก และในขณะเดียวกัน ปฏิสัมพันธ์จะทำให้อะตอมพลิกจากซ้ายไปขวา ซ้ายและขวาสามารถยืนใน 1 วินาทีและ 0 วินาทีของตรรกะดิจิทัล สล็อต Barak Dayanหัวหน้ากลุ่ม Weizmann Quantum Optics กล่าวว่าหลักการพื้นฐานในการทำงานคือการรบกวน ในทิศทางเดียว ph ton ไม่มีปฏิกิริยากับอะตอมและยังคงไปในทิศทางเดียวกัน … Continue reading →

วิธีที่เร็วกว่าในการสร้างชิปคอมพิวเตอร์ควอนตัม jumbo jili Optics นักวิจัยจากINRS-EMTในควิเบกประเทศแคนาดาได้มีการพัฒนาวิธีการใหม่ในการสร้างคู่โฟตอน – อนุภาคเล็ก ๆ ทอดของแสง – ที่มีขนาดเล็กพอที่จะพอดีกับชิปคอมพิวเตอร์วิธีการประหยัดพลังงานแบบใหม่นี้สามารถเปิดใช้งานคอมพิวเตอร์ควอนตัมรุ่นต่อไปและเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงได้ ผลลัพธ์จะถูกนำเสนอในการประชุมประจำปีครั้งที่ 98 ของ Optical Society (OSA) ที่Frontiers in Opticsซึ่งจัดขึ้นในวันที่ 19-23 ต.ค. ในเมืองทูซอน รัฐแอริโซนา สหรัฐอเมริกา สล็อต การสร้างคู่โฟตอนตามความต้องการเป็นเพียงความก้าวหน้าครั้งใหม่แต่สิ่งสำคัญสำหรับการสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์บางอย่างที่สามารถประมวลผลข้อมูลควอนตัมได้ วิธีการโพลาไรเซชันของโฟตอน — ทิศทางที่สนามไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับโฟตอนสั่น — จนถึงขณะนี้สร้างโฟตอนที่มีโพลาไรเซชันเดียวกันกับลำแสงเลเซอร์ที่ใช้ในการปั๊มอุปกรณ์ หลังจากนั้นรัฐเหล่านี้จะต้องผสมกันเพื่อสร้างโพลาไรเซชันแบบไขว้ วิธีการใหม่นี้ทำให้กระบวนการสั้นลงโดยการสร้างโฟตอนคู่แบบโพลาไรซ์โดยตรง จากอุปกรณ์ที่มีพื้นที่น้อยกว่าหนึ่งตารางมิลลิเมตรในการสร้างโฟตอนแบบครอสโพลาไรซ์ ทีมวิจัยใช้ลำแสงเลเซอร์สองอัน ลำแสงหนึ่งโพลาไรซ์ในแนวตั้ง และอีกอันในแนวนอน ไมโครริงเรโซเนเตอร์ (ประเภทของช่องแสงที่มีขนาด … Continue reading →