باحثون في جامعة شيكاغو نشروا ورقة في Nature Communications يقترحون توسيع نطاق ربط أجهزة كمومية إلى حوالي 2,000 كم، ما يفتح إمكانية إنشاء روابط كمومية لمسافات غير مسبوقة. الفكرة الأساسية تعتمد على تحسين زمن التماسك الكمومي لذرات الإربيوم المفردة.
رفع فريق Tian Zhong زمن التماسك من 0.1 milliseconds إلى أكثر من 10 milliseconds، وفي تجربة واحدة أشاروا إلى وصوله إلى 24 milliseconds. نظرياً يسمح هذا التماسك الأطول بمدى يصل إلى 4,000 km بين مواقع مثل UChicago PME وOcaña في Colombia.
لم تستخدم مجموعة مواد جديدة بالمعنى التقليدي، بل انتقلت إلى طريقة نمو البلورات بطبقات تسمى molecular-beam epitaxy (MBE) بدلاً من طريقة Czochralski التي تذيب المكونات عند أكثر من 2,000 degrees Celsius. الفريق يخطط لاختبار وصل كيوبتين في ثلاجات تخفيف منفصلة بواسطة 1,000 kilometers من الكابل ملفوفاً وبناء ثلاجة ثالثة لشبكة محلية.
شارك المساعد البروفيسور Shuolong Yang في تكييف MBE، وخبراء خارجيون مثل بروفيسور Hugues de Riedmatten وصفوا العمل بأنه نهج مبتكر وقابل للتوسع لإنتاج كيوبتات متوافقة مع الألياف.
كلمات صعبة
- تماسك — استمرار حالة كمومية لجزء صغيرالتماسك الكمومي
- كيوبت — الوحدة الأساسية للمعلومات في الحوسبة الكموميةكيوبتين, كيوبتات
- ثلاجة — جهاز يبقي درجة الحرارة منخفضة جدا للأبحاثثلاجات
- ألياف — خيوط زجاجية لنقل الضوء والمعلوماتالألياف
- شبكة محلية — نظام اتصالات داخل منطقة جغرافية صغيرة
- نطاق — المسافة أو المدى التي يغطيها شيء
- بلورة — مادة صلبة ذراتها مرتبة بنظام منتظمالبلورات
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- ما الفوائد الممكنة لوجود روابط كمومية لمسافات طويلة مثل 2000 كم؟ اذكر حكمين أو ثلاثة أسباب.
- هل تعتقد أن زيادة زمن التماسك مهم لتطوير الاتصالات الكمومية؟ لماذا أو لماذا لا؟
- كيف يمكن لتغيير طريقة نمو البلورات إلى MBE أن يؤثر على إنتاج كيوبتات متوافقة مع الألياف؟ اشرح بفكرة أو اثنتين.
