محققان دانشگاه بریتیش کلمبیا یک مدل نظری از دستگاهی را تهیه کردند که می تواند به عنصر اصلی اینترنت کوانتومی آینده تبدیل شود. ما در مورد میکروچیپ در پایه سیلیکون صحبت می کنیم که می تواند سیگنال ها را بین مایکروویو و دامنه نوری با راندمان تا 95 ٪ و تقریباً بدون سر و صدا تبدیل کند. این برای رایانه های کوانتومی لازم است که برای مسافت طولانی با یکدیگر صحبت کنند. این اثر در مجله NPJ Quantum منتشر شد.
رایانه کوانتومی برای پردازش اطلاعات از مایکروویو استفاده می کند. با این حال ، برای انتقال این اطلاعات به فاصله از فاصله ، بین شهرها یا علائم نوری ملل ضروری است ، از طریق کابل فیبر نوری منتقل می شود. مشکل این است که حالت کوانتومی بسیار شکننده است و هنگام تبدیل سیگنال ، حتی کوچکترین تغییر شکل می تواند پدیده سردرگمی کوانتومی را از بین ببرد.
ابزار اصلی برای ارتباط کوانتومی است: این امکان را می دهد که دو ذره هنوز به فاصله بین آنها مرتبط باشند. از دست دادن این ترکیب به معنای از دست دادن تمام مزایای کوانتومی است. این دستگاه توسط محققان برای حل مشکلات پیشنهاد شده است.
آقای محمد خلیف ، همکار این مطالعه توضیح داد: این مانند پیدا کردن یک مترجم است که تقریباً هر کلمه را می فهمد ، معنی را حفظ می کند و سر و صدای پس زمینه را اضافه نمی کند.
این دستگاه یک میکروچیپ سیلیکونی با نقص مغناطیسی است که توسط مصنوعی ایجاد شده است – یک “شکاف” کوچک که در مواد ادغام شده است و به شما امکان می دهد ویژگی های آن را کنترل کنید. هنگامی که مایکروویو و سیگنال نوری فرکانس خاصی را به تراشه ارائه می دهند ، الکترونهای موجود در این نقص این سیگنال را بدون جذب انرژی به سیگنال دیگری تبدیل می کنند که از بی ثباتی و از بین رفتن گرما جلوگیری می کند.
ویژگی طراحی این است که این بهره وری انرژی است (فقط به میلیون ها وات وات نیاز دارد) و قادر به گسترش مقیاس است ، زیرا می تواند با استفاده از فناوری های استاندارد تولید تراشه ایجاد شود.
دستگاه های ما نه تنها سیگنال ها را تبدیل می کنند بلکه هنوز اتصال کوانتومی را حفظ می کنند ، که بسیار مهم است.
اگرچه توسعه فقط در قالب یک مدل نظری وجود داشته است ، اما راه ایجاد شبکه های کوانتومی واقعی را باز می کند. مبدل های سیلیکون با استفاده از خطوط تولید مدرن میکروچیپ می توانند در زیرساخت های ارتباطات از راه دور موجود ادغام شوند.