kọmputa laser

Ugboro elekere nke 1 GHz na ndị nrụpụta bụ otu ijeri ọrụ kwa sekọnd. Ọtụtụ, mana ụdị kachasị mma dị ugbu a maka ndị na-azụ ahịa nkezi enweelarị ọtụtụ ugboro karịa. Gịnị ma ọ bụrụ na ọ na-agba ọsọ ọsọ ... ugboro nde karịa?

Nke a bụ ihe teknụzụ mgbakọ ọhụrụ na-ekwe nkwa, na-eji pulses nke ọkụ laser gbanwee n'etiti steeti "1" na "0". Nke a na-esite na ngụkọ dị mfe ugboro quadrillion kwa nkeji.

N'ime nnwale emere na 2018 wee kọwa ya na akwụkwọ akụkọ Nature, ndị ọrụ nyocha gbara ọkụ ọkụ laser infrared pulsed n'ụdị tungsten na selenium (1). Nke a butere mgbanwe efu na otu steeti na mgbawa silicon jikọtara ọnụ, dị ka ọ dị na kọmpụta kọmputa a na-ahụkarị, naanị otu nde ugboro ngwa ngwa.

Kedu ka o siri mee? Ndị ọkà mmụta sayensị na-akọwa ya graphically, na-egosi na electrons na metal honeycombs na-akpa àgwà "weird" (ọ bụ ezie na ọ bụghị nke ukwuu). Obi dị ụtọ, irighiri ihe ndị a na-amali n'etiti steeti quantum dị iche iche, nke ndị nyocha kpọrọ aha "adịgboroja ».

Ndị nyocha ahụ ji nke a tụnyere igwe igwe a na-agba gburugburu ụmụ irighiri ihe. Ha na-akpọ egwu ndị a "ndagwurugwu" ma kọwapụta aghụghọ nke steeti ndị a na-agbagharị agbagharị dị ka "dolinatronica » (S).

Electrons na-enwe obi ụtọ site n'ụkpụrụ laser. Dabere na polarity nke pulses infrared, ha "na-nagide" otu n'ime "ndagwurugwu" abụọ nwere ike ime gburugburu atom nke lattice metal. Steeti abụọ a na-atụ aro ozugbo iji ihe a na-eme na mgbagha kọmputa efu-otu.

Mwụli elu eletrọn na-adị oke ngwa ngwa, na okirikiri femtosecond. Na ebe a bụ ihe nzuzo nke nnukwu ọsọ nke usoro laser na-eduzi.

Na mgbakwunye, ndị ọkà mmụta sayensị na-arụ ụka na n'ihi mmetụta anụ ahụ, usoro ndị a dị n'echiche ụfọdụ na steeti abụọ ahụ n'otu oge (superposition), nke na-emepụta ohere maka Ndị nchọpụta na-ekwusi ike na ihe a niile na-eme na ụlọ okpomọkụebe ọtụtụ kọmpụta quantum dị ugbu a na-achọ ka usoro qubits dị jụụ na okpomọkụ dị nso na efu zuru oke.

"N'ime ogologo oge, anyị na-ahụ ezigbo ohere ịmepụta ngwaọrụ quantum nke na-arụ ọrụ ngwa ngwa karịa otu oscillation nke ọkụ ọkụ," onye nchọpụta ahụ kwuru na nkwupụta. Rupert Huber, prọfesọ nke physics na Mahadum Regensburg, Germany.

Otú ọ dị, ndị ọkà mmụta sayensị arụbeghị ọrụ ọ bụla n'ezie quantum n'ụzọ dị otú a, n'ihi ya, echiche nke kọmpụta quantum na-arụ ọrụ n'ime ụlọ okpomọkụ na-anọgide na-eche echiche. Otu ihe ahụ na-emetụta ike mgbako nkịtị nke usoro a. Naanị ọrụ oscillations gosipụtara na ọ dịghị arụ ọrụ mgbakọ na mwepụ n'ezie.

Emeela nnwale ndị yiri nke ahụ akọwara n'elu. Na 2017, e bipụtara nkọwa nke ọmụmụ ihe na Nature Photonics, gụnyere na Mahadum Michigan na USA. N'ebe ahụ, a na-agafe pulses nke ọkụ laser na-adịgide adịgide 100 femtoseconds site na kristal semiconductor, na-achịkwa ọnọdụ nke electrons. Dị ka a na-achị, ihe ndị na-eme na nhazi nke ihe ahụ yiri nke a kọwara na mbụ. Ihe ndị a bụ nsonaazụ quantum.

Mpekere ọkụ na perovskites

mee"kọmpụta laser quantum » a na-emeso ya dị iche iche. Ọktoba gara aga, otu ndị nyocha US-Japanese-Australian gosipụtara usoro mgbako dị fechaa. Kama qubits, usoro ọhụrụ ahụ na-eji ọnọdụ anụ ahụ nke laser beams na kristal omenala iji mee ka ọkụ ahụ ghọọ ụdị ọkụ pụrụ iche nke a na-akpọ "ọkụ ọkụ."

Ka ọnọdụ nke ụyọkọ ahụ gosipụta ike nke mgbakọ quantum, a ga-atụle laser n'ụzọ ụfọdụ, a na-enweta nke a site na iji netwọk nke enyo, ndị na-egbuke egbuke beam na ngwa anya (2). A na-egosipụta usoro a n'obere ọnụ ọgụgụ, nke na-adịghị enye ọsọ ọsọ mgbagwoju anya zuru oke. Otú ọ dị, ndị ọkà mmụta sayensị na-ekwu na ihe nlereanya a bụ scalable, na nnukwu ụlọ nwere ike mechaa nweta a quantum uru karịa quantum na ọnụọgụ abụọ ụdị eji.

2. Ngwunye laser na-agafe na netwọk nke enyo enyo

"Ọ bụ ezie na ndị na-arụ ọrụ quantum ugbu a na-adọrọ mmasị, amabeghị ma enwere ike ịtụba ha n'ọtụtụ buru ibu," Science Today na-ekwu. Nicolas Menicucci, onye nyocha na-enye aka na Center for Quantum Computing and Communication Technology (CQC2T) na RMIT University na Melbourne, Australia. "Usoro anyị na-amalite site na oke scalability arụnyere n'ime mgbawa site na mmalite n'ihi na ihe nrụpụta, nke a na-akpọ steeti ụyọkọ, bụ ọkụ."

Ụdị laser ọhụrụ dịkwa mkpa maka sistemụ fotonic ultrafast (leekwa:). Ndị ọkà mmụta sayensị sitere na Far Eastern Federal University (FEFU) - yana ndị ọrụ ibe Russia sitere na Mahadum ITMO, yana ndị ọkà mmụta sayensị sitere na Mahadum Texas na Dallas na Mahadum Mba Ọstrelia - kọrọ na Machị 2019 na akwụkwọ akụkọ ACS Nano na ha ewepụtala ihe ọhụrụ. ụzọ dị irè, ngwa ngwa na ọnụ ala iji mepụta lasers perovskite. Uru ha karịa ụdị ndị ọzọ bụ na ha na-arụ ọrụ nke ọma, nke dị oke mkpa maka ibe ngwa anya.

"Nkà na ụzụ obibi akwụkwọ laser halide anyị na-enye ụzọ dị mfe, nke akụ na ụba na nke a na-achịkwa nke ukwuu iji mepụta ọtụtụ lasers perovskite. Ọ dị mkpa iburu n'obi na njikarịcha nke geometry na usoro nke mbipụta laser maka oge mbụ na-eme ka o kwe omume ịnweta microlasers perovskite perovskite kwụsiri ike (3). Ụdị lasers dị otú ahụ na-ekwe nkwa na mmepe nke dị iche iche optoelectronic na nanophotonic ngwaọrụ, sensọ, wdg," kọwara Aleksey Zhishchenko, onye nchọpụta na FEFU center, na mbipụta.

3. Perovskite laser ibé

N'ezie, anyị agaghị ahụ kọmputa nkeonwe "na-eje ije na lasers" n'oge na-adịghị anya. Ọ bụ ezie na nnwale ndị a kọwara n'elu bụ ihe akaebe nke echiche, ọ bụghịdị ụdị nke usoro mgbakọ na mwepụ.

Otú ọ dị, ọsọ ọsọ nke ọkụ na ọkụ laser na-enye dị oke ọnwụnwa maka ndị nchọpụta, na ndị injinia, ịjụ ụzọ a.