سایت NBIC: اخیراً محققان استفاده از فونون‌های موج صوتی بجای فوتون‌ها را برای برقراری ارتباط بین واحدهای اطلاعات کوانتومی در فواصل دور بررسی می‌کنند. این روش به دلیل ویژگی‌هایش می‌تواند در بسیاری از سیستم‌های دیگر نیز استفاده شود.
برقراری ارتباط بین واحدهای کوانتومی به کمک امواج صوتی
به گزارش سایت فناوری های همگرا (NBIC)، در مطالعه‌ای که نتایج آن به تازگی در نشریه Physical Review X منتشر شده‌است، محققان مؤسسه ماکس پلانک(Max Planck) یک مدل نظری برای برقراری ارتباط بین واحدهای اطلاعات کوانتومی از فواصل دور با استفاده از صدا ارائه کرده‌اند. نتایج این تحقیق یک باس کوانتومی(quantum bus) جدید و بهبودیافته است که با فناوری موجود در مقیاس‌های میکرومتری قابل دستیابی است. پژوهشگران در این ارتباط می‌گویند:«تحقق ارتباط متقابل بین واحدهای اطلاعاتی کوانتومی از راه دور یکی از چالش‌های اساسی در ایجاد یک معماری اطلاعات کوانتومی است. در این مطالعه صدای کوانتومی به صورت فونون‌های موج صوتی در مواد پیزواکتیو، به عنوان واسط عمومی برای اتصال اسپین‌ها با هم از فواصل دور، به عنوان جایگزینی برای فوتون‌ها پیشنهاد و بررسی می‌شود.» منظور از یک باس در داخل پردازنده رایانه، گروهی از اتصالات است که باید مقادیر زیادی اطلاعات بین ۲ یا چند جزء را به صورت منظم منتقل کند. یک باس کوانتومی در حالت کلی این عمل را با برقراری ارتباط بین واحدهای کوانتومی متمایز محقق می‌سازد.
مدل ارائه‌شده، اولین نمونه باس کوانتومی نیست. در سال ۲۰۰۸ محققان در طرحی، از فوتون‌های انرژی مایکروویو به عنوان وسیله انتقال اطلاعات استفاده می‌کردند که به الکترودینامیک کوانتومی حفره‌ای معروف است. روش صوتی نیز از حفره‌ها به عنوان کانال‌های اطلاعاتی استفاده می‌کند.
در یک باس کوانتومی، فونون‌ها به کمک تشدیدکننده‌ها تولید و دستکاری می‌شوند؛ مسئله‌ای که در ارسال اطلاعات به فواصل دور به چالش تبدیل می‌شود. این روش بر اساس امواج صوتی سطحی دو بعدی می‌باشد که در مواد به صورت امواج سطحی حرکت می‌کنند. محققان در این رابطه می‌گویند:« به دلیل ویژگی‌های فیزیکی فراوان امواج صوتی سطحی، رویکرد ما می‌تواند به طیف وسیعی از سیستم‌ها نظیر نقاط کوانتومی، یون‌های به دام افتاده، مراکز خالی از نیتروژن و واحدهای اطلاعاتی ابررسانا اعمال شود. ما نشان می‌دهیم که سیستم پیشنهادی ما شباهت‌های فراوانی به الکترودینامیک کوانتومی حفره‌ای دارد و پیاده‌سازی پروتکل‌های ارتباطی بر روی تراشه را ممکن می‌سازد.»
