دانشمندان حوزه اطلاعات کوانتومی همیشه در جستجوی ترکیبی از مواد هستند که بتوانند آن‌ها را در سطح مولکولی دستکاری کرده تا بتوان اطلاعات قابل اعتماد را ذخیره و انتقال دهند. به تازگی محققان با ترکیب دو نانوساختار، الماس و لیتیم نیوبات، موفق به ارائه ترکیبی شدند که در حوزه اطلاعات کوانتومی بسیار مفید و راهگشا است.
ترکیب نانوساختار لیتیم و الماس برای تولید کیوبیت کامپیوتر کوانتومی استفاده شد
ادغام این دو ماده بر روی یک تراشه واحد به راندمان چشمگیر ۹۲ ٪ در انتقال نور دست یافته است، که نشان از عملکرد بسیار کارآمد این ماده هیبریدی برای دستگاه‌های کوانتومی دارد.
این دستیابی به موفقیت امکان دستکاری نور در سطح مولکولی را فراهم می‌کند و کاربردهای بالقوه‌ای را در فناوری‌های محاسبات کوانتومی و حسگری ارائه می‌دهد.
خواص منحصر به فرد الماس و لیتیوم نیوبات، در صورت ترکیب، کنترل پیشرفته بر اطلاعات کوانتومی، به طور خاص به شکل کیوبیت را فراهم می‌کند.
این نوآوری راه را برای توسعه ادوات شبکه کوانتومی جمع و جورتر و کارآمد تر، هموار می کند. نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای با عنوان “Efficient Photonic Integration of Diamond Color Centers and Thin-Film Lithium Niobate” در نشریه ACS Photonics به چاپ رسیده است.
در این پروژه، محققان دو ساختار نانوذره‌ای، یکی از جنس الماس و یکی از جنس لیتیوم نیوبات، را بر روی یک تراشه واحد ترکیب کردند. آن ها سپس نور را از الماس به لیتیوم نیوبات فرستادند و کسری از نور را که با موفقیت در آن ساخته بود، اندازه گیری کردند. هرچه این بخش بیشتر باشد، اتصال مواد برای استفاده در دستگاه‌های کوانتومی کارآمدتر و امیدوار کننده تر است. نتایج از کارایی ۹۲ درصدی حکایت دارد.
اطلاعات کوانتومی در بسته‌هایی به نام کیوبیت جا‌به‌جا می‌شود، که می‌تواند اشکال مختلفی به خود بگیرد. در این فناوری جدید، اطلاعات به صورت نور منتقل می‌شود.
الماس مدت‌هاست که به عنوان یک گزینه برای ساخت کیوبیت مورد توجه قرار گرفته است. ساختار مولکولی الماس را می‌توان به راحتی دستکاری کرد. الماس می‌تواند اطلاعات را برای مدت زمان نسبتاً طولانی حفظ کند.
