|
پژوهشگران دانشگاه شیراز، توانستند امکان ساخت گیت‌های نانوساختار را برای
کامپیوترهای کوانتومی فراهم نمایند.
رزا صفایی در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو گفت:
«محاسبات کوانتومی وسیله‌ای برای حل دسته‌ای از مسائل است که عملاً به وسیله
محاسبات معمولی امکان‌پذیر نیستند. در میان تعداد زیادی از طرح‌ها برای ساخت
گیت‌ها در کامپیوترهای کوانتومی، سیستم‌های حالت جامد متشکل از ساختارهای
ناهمگن از اهمیت بسزایی برخوردارند. یک راه حل برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی
حالت جامد، بهره‌برداری از حالت‌های کوانتومی اتم‌های مصنوعی (نقاط کوانتومی)
یا دیگر نانوساختارها است. علاوه بر این، دستکاری و کنترل حالت‌های اسپینی
الکترون نقش مهمی در ساختار الکترونیک اسپینی بازی می‌کنند. بدین منظور، با به
کار بردن یک میدان مغناطیسی برای حذف تبهگنی کرامرز، حالت‌های اسپینی از طریق
جفت‌شدگی اسپین- مدار راشبا که قدرت آن به ولتاژهای صفحات موجود بستگی دارد،
دستکاری و کنترل می‌شود. در فصل مشترک چنین نانوساختارهایی الکترون‌های رسانش،
یک گاز الکترونی دوبعدی تشکیل می‌دهند. به علاوه، تفاوت مواد سازنده ساختار
ناهمگن، همراه با میدان الکتریکی خارجی منجر به محدود شدن آزادی حرکت الکترون
به یک نانوسیم یک بعدی، نقطه کوانتومی دوبعدی، حلقه یکسویه کوانتومی و …
می‌شود».
رزا صفایی، پژوهشگری ایرانی است که دینامیک درهم تنیدگی حالت‌های زیرلایه‌ای و
اسپینی الکترون را در یک نقطه کوانتومی دوبعدی همسانگرد راشبا، همراه با یک
میدان مغناطیسی با اندازه دلخواه بررسی نموده است.
وی در ادامه گفتگو گفت: «هدف ما بررسی زمینه‌هایی است که در ساخت ابزارهای
تحلیل اطلاعات، ممکن است مفید واقع شوند. به همین منظور، رفتار دینامیکی درهم
تنیدگی اسپین الکترون با زیرلایه‌های ساختاری، در یک نقطه کوانتومی همسانگرد دو
بعدی واقع در یک میدان مغناطیسی یکنواخت را ارائه کرده‌ایم».
دانشجوی دکتری دانشگاه شیراز برای این کار ابتدا هامیلتونی سیستم همراه با اثر
راشبا را معرفی کرده، سپس به وسیله آن ماتریس عملگر تحول زمانی را بدست آورده
است. در ادامه، درهم تنیدگی اسپین و جمعیت‌های زیرلایه‌ای را به ازای شرایط
اولیه خاصی به صورت تابعی از زمان محاسبه نموده است.
خانم صفایی در مورد نتیجه این کار پژوهشی گفت: «با مطالعات انجام شده به این
نتیجه رسیدیم که درهم تنیدگی اسپین الکترون با اجتماع زیرلایه‌های ساختاری
پدیده فروهش و نمو آن به طور دوره‌ای رخ می‌دهد. همچنین نشان دادیم که خصوصیات
این رفتارها، به وسیله میدان مغناطیسی خارجی و پارامتر راشبا قابل کنترل است».
وی در ادامه خاطر نشان کرد: «پژوهش‌هایی از این دست می‌توانند در ساخت ابزار
تحلیل اطلاعات کوانتومی از قبیل کامپیوترهای کوانتومی و غیره، بسیار موثر
باشند».
جزئیات این پژوهش که با راهنمایی دکتر محمدمهدی گلشن و همکاری خانم ندا فروزانی
انجام شده، در مجلهComputational and Theoretical Nanoscience Journal of (جلد
۶، صفحات۶۸۶–۶۹۱، سال ۲۰۰۹) منتشر شده است.
|
