به گزارش صدای شهر پژوهشگران آزمایشگاه ملی ایمز وابسته به وزارت انرژی آمریکا و دانشگاه ایالتی آیووا موفق به شناسایی یک بازتاب کوانتومی غیرمعمول در یک ماده ابررسانا شدند؛ پدیده‌ای که می‌تواند به بهبود فناوری‌های محاسبات و حسگر‌های کوانتومی کمک کند. این کشف درک تازه‌ای از رفتار‌های کوانتومی ارائه می‌دهد که قابلیت به‌کارگیری در سیستم‌های آینده ذخیره‌سازی و پردازش اطلاعات کوانتومی را دارد.
به گزارش science daily ابررسانا‌ها موادی ویژه هستند که می‌توانند جریان برق را بدون هیچ مقاومتی هدایت کنند. در درون این مواد، ارتعاشات جمعی خاصی موسوم به مد‌های هیگز قابل مشاهده‌اند؛ حالتی کوانتومی که هنگامی رخ می‌دهد که پتانسیل الکترونی ماده به شکلی مشابه رفتار بوزون هیگز تغییر کند. این مد‌ها در مرحله گذار ماده به حالت ابررسانایی پدیدار می‌شوند.
آشکارسازی با طیف‌سنجی پیشرفته تراهرتز
شناسایی این ارتعاشات برای دانشمندان دشوار بوده است، زیرا طول عمر کوتاهی دارند و به‌طور پیچیده با شبه‌ذرات برانگیختگی‌های شبه‌الکترونی که هنگام شکست ابررسانایی شکل می‌گیرند برهم‌کنش می‌کنند.
پژوهشگران با استفاده از روش‌های پیشرفته طیف‌سنجی تراهرتز (THz)، نوع جدیدی از بازتاب کوانتومی موسوم به بازتاب هیگز را در ابررسانای نیوبیوم ماده‌ای پرکاربرد در مدار‌های محاسبات کوانتومی شناسایی کردند.
ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد در ذخیره‌سازی اطلاعات کوانتومی
به گفته جیگانگ وانگ، سرپرست تیم تحقیقاتی برخلاف بازتاب‌های معمولی که در اتم‌ها یا نیمه‌رسانا‌ها دیده می‌شود بازتاب هیگز حاصل برهم‌کنش پیچیده میان مد‌های هیگز و شبه‌ذرات است و سیگنال‌هایی با ویژگی‌های غیرعادی ایجاد می‌کند.
وانگ توضیح داد که این بازتاب می‌تواند مسیر‌های پنهان کوانتومی را درون ماده به خاطر بسپارد و آشکار کند. تیم او با اعمال پالس‌های دقیق تابش تراهرتز موفق به مشاهده این بازتاب‌ها شد و توانست با همین پالس‌ها، اطلاعات کوانتومی ذخیره‌شده در ابررسانا را رمزگذاری، ذخیره و بازیابی کند.
این یافته نشان‌دهنده توانایی کنترل و مشاهده همدوسی کوانتومی در ابررساناهاست و راه را برای توسعه روش‌های نوین ذخیره‌سازی و پردازش اطلاعات کوانتومی هموار می‌کند. به گفته وانگ درک و کنترل این بازتاب‌های منحصر‌به‌فرد ما را یک گام به تحقق عملی محاسبات کوانتومی و فناوری‌های پیشرفته حسگر‌های کوانتومی نزدیک‌تر می‌کند.
انتهای پیام/
Source link
