solosaina tamin'ny laser
Ny famantaran'ny famantaranandro amin'ny 1 GHz amin'ny processeur dia iray lavitrisa asa isan-tsegondra. Betsaka, fa ny modely tsara indrindra amin'izao fotoana izao ho an'ny mpanjifa antonony dia efa mahatratra imbetsaka. Ahoana raha haingana ... avo iray tapitrisa?
Izany no ampanantenain'ny teknôlôjia informatika vaovao, amin'ny fampiasana taratra laser mba hifindra eo amin'ny fanjakana "1" sy "0". Izany dia avy amin'ny kajy tsotra in-efatra isan-tsegondra.
Tamin'ny andrana natao tamin'ny taona 2018 ary nofaritana tao amin'ny diary Nature, ny mpikaroka dia nitifitra taratra laser infraroda mifofotra amin'ny toho-tantely misy tungstène sy selenium (1). Izany dia nahatonga ny fiovan'ny fanjakana aotra sy iray ao amin'ny chip silisiôma mitambatra, toy ny amin'ny processeur informatika mahazatra, avo iray tapitrisa heny haingana kokoa.
F'ahoana no nahatonga an'io? Ny mpahay siansa dia mamaritra azy io amin'ny sary, mampiseho fa ny elektrôna ao amin'ny toho-tantely metaly dia mitondra tena "hafahafa" (na dia tsy dia be loatra aza). Mientanentana, mitsambikina eo anelanelan'ny fanjakana isan-karazany ireo singa ireo, izay nomen'ny mpikaroka "pseudo spinning ».
Ny mpikaroka dia mampitaha izany amin'ny treadmills naorina manodidina ny molekiola. Antsoin'izy ireo hoe "lohasaha" ireo dian-tongotra ireo ary mamaritra ny fanodikodinana ireo fanjakana mihodinkodina ireo ho "dolinatronica » (S).
Ny electron dia mientanentana amin'ny laser pulses. Miankina amin'ny polarity ny infrarouge pulses, dia "mibodo" ny iray amin'ireo mety ho "lohasaha" roa manodidina ny atoma ny metaly makarakara. Ireo fanjakana roa ireo dia manolotra avy hatrany ny fampiasana ilay tranga amin'ny lojika solosaina zero-iray.
Ny fitsambikina elektronika dia tena haingana, ao anatin'ny tsingerina femtosecond. Ary eto no misy ny tsiambaratelon'ny hafainganam-pandeha tsy mampino amin'ny rafitra tarihin'ny laser.
Ankoatr'izay, ny mpahay siansa dia miady hevitra fa noho ny fitaomana ara-batana, ireo rafitra ireo dia amin'ny lafiny sasany amin'ny fanjakana roa miaraka amin'ny fotoana iray (superposition), izay mamorona fahafahana ho an'ny Ny mpikaroka dia nanantitrantitra fa izany rehetra izany dia mitranga ao hafanan'ny efitrafa ny ankamaroan'ny solosaina quantum efa misy dia mitaky rafitra qubits mba hampangatsiaka amin'ny maripana manakaiky ny aotra tanteraka.
"Ao anatin'ny fotoana maharitra, hitantsika ny tena mety amin'ny famoronana fitaovana quantum izay manao asa haingana kokoa noho ny oscillation tokana amin'ny onja maivana," hoy ny mpikaroka tao anaty fanambarana iray. Rupert Huber, mpampianatra fizika ao amin’ny Oniversiten’i Regensburg, Alemaina.
Na izany aza, ny mpahay siansa dia tsy mbola nanao asa quantum tena izy toy izany, noho izany ny hevitra momba ny ordinatera quantum miasa amin'ny mari-pana amin'ny efitrano dia mijanona ho teorika. Toy izany koa ny herin'ny informatika mahazatra an'ity rafitra ity. Ny asan'ny oscillations ihany no naseho ary tsy nisy ny asa kajy tena natao.
Efa nisy ny fanandramana mitovy amin'ireo voalaza etsy ambony ireo. Tamin'ny taona 2017, navoaka tao amin'ny Nature Photonics ny famaritana ny fandalinana, anisan'izany ny University of Michigan any Etazonia. Tany, ny fiposahan'ny hazavana laser maharitra 100 femtoseconds dia nandalo tamin'ny kristaly semiconductor, mifehy ny toetry ny elektronika. Amin'ny maha-fitsipika, ny fisehoan-javatra mitranga eo amin'ny firafitry ny fitaovana dia mitovy amin'ny voalaza teo aloha. Ireo no vokatry ny quantum.
Potika maivana sy perovskites
ataovy"solosaina laser quantum » hafa ny fitondrana azy. Tamin'ny volana oktobra lasa teo, nisy ekipa mpikaroka Amerikana-Japoney-Australian nampiseho rafitra informatika maivana. Raha tokony ho qubits, ny fomba fiasa vaovao dia mampiasa ny toetra ara-batana amin'ny taratra laser sy kristaly mahazatra mba hamadihana ny taratra ho karazana hazavana manokana antsoina hoe "jiro voaporitra."
Mba hahafahan'ny toetry ny cluster haneho ny mety ho computing quantum, ny laser dia tsy maintsy refesina amin'ny fomba iray, ary izany dia tratra amin'ny alalan'ny tambajotra quantum-entangled ny fitaratra, beam emitters sy Optical fibre (2). Ity fomba fiasa ity dia aseho amin'ny ambaratonga kely, izay tsy manome ny hafainganam-pandehan'ny kajy avo lenta. Na izany aza, ny mpahay siansa dia milaza fa ny maodely dia azo scalable, ary ny rafitra lehibe kokoa dia mety hahazo tombony amin'ny quantum amin'ny modely quantum sy binary ampiasaina.
2. Taratra laser mandalo amin'ny tambajotran'ny fitaratra
"Na dia mahavariana aza ny processeur quantum amin'izao fotoana izao, dia tsy fantatra mazava raha azo ampitomboina amin'ny habeny lehibe izy ireo," hoy ny fanamarihan'ny Science Today. Nicolas Menicucci, mpikaroka mandray anjara ao amin'ny Center for Quantum Computing and Communication Technology (CQC2T) ao amin'ny RMIT University any Melbourne, Australia. "Ny fomba fiasantsika dia manomboka amin'ny scalability mahery vaika napetraka ao amin'ny chip hatrany am-boalohany satria ny processeur, antsoina hoe cluster state, dia vita amin'ny hazavana."
Ny karazana laser vaovao dia ilaina ihany koa ho an'ny rafitra fotonika ultrafast (jereo koa :). Ny mpahay siansa avy ao amin'ny Far Eastern Federal University (FEFU) - miaraka amin'ireo mpiara-miasa Rosiana avy amin'ny ITMO University, ary koa ireo mpahay siansa avy amin'ny University of Texas ao Dallas sy ny Australian National University - dia nitatitra tamin'ny martsa 2019 tao amin'ny diary ACS Nano fa namolavola rafitra iray izy ireo. fomba mahomby, haingana ary mora amin'ny famokarana tamin'ny laser perovskite. Ny tombony amin'izy ireo amin'ny karazany hafa dia ny fiasan'izy ireo milamina kokoa, izay manan-danja lehibe ho an'ny chips optika.
"Ny teknolojia fanontam-pirinty tamin'ny laser halide dia manome fomba tsotra, ara-toekarena ary voafehy tsara amin'ny famokarana faobe ny laser perovskite isan-karazany. Zava-dehibe ny manamarika fa ny fanatsarana ny géométrie amin'ny dingan'ny fanontam-pirinty tamin'ny laser voalohany dia ahafahana mahazo microlasers perovskite stable tokana (3). Ny laser toy izany dia mampanantena amin'ny fampivoarana fitaovana isan-karazany optoelectronic sy nanophotonic, sensor, sns. ”, hoy ny fanazavan'i Aleksey Zhishchenko, mpikaroka ao amin'ny foibe FEFU, tao amin'ny famoahana.
3. Taratra laser perovskite
Mazava ho azy fa tsy hahita solosaina manokana "mandeha amin'ny laser" tsy ho ela isika. Raha ny fanandramana voalaza etsy ambony dia porofon'ny foto-kevitra, na dia ny prototypes amin'ny rafitra informatika aza.
Na izany aza, ny hafainganam-pandeha atolotry ny hazavana sy ny taratra laser dia maka fanahy loatra ho an'ny mpikaroka, ary avy eo ny injeniera, handà an'io lalana io.
