دو سیستم کوانتومی کاملا متفاوت به طور کاملا موفقیت‌آمیزی توسط پژوهشگران در دانشگاه صنعتی وین (TU Vienna) بهم اتصال داده شده‌اند. این می‌تواند راه را بسوی ریزتراشه‌های امکانپذیر رایانه کوانتومی هموار کند. بر اساس این پژوهش، الماس می‌تواند فیزیکدانان را یک گام مهم به سمت رایانه کوانتومی نزدیک‌تر کند. پژوهشگران این دانشگاه، میکروموج‌ها را با حالت‌های کوانتومی الماس جفت کرده‌اند.
حافظه کوانتومی با الماس
دو سیستم کوانتومی کاملا متفاوت به طور کاملا موفقیت‌آمیزی توسط پژوهشگران در
دانشگاه صنعتی وین (TU Vienna) بهم اتصال داده شده‌اند. این می‌تواند راه را بسوی
ریزتراشه‌های امکانپذیر رایانه کوانتومی هموار کند. بر اساس این پژوهش، الماس می‌تواند
فیزیکدانان را یک گام مهم به سمت رایانه کوانتومی نزدیک‌تر کند. پژوهشگران این
دانشگاه، میکروموج‌ها را با حالت‌های کوانتومی الماس جفت کرده‌اند.
ایده‌های زیادی برای ساخت سیستم‌هایی که می‌توانند اطلاعات مکانیکی کوانتومی را
ذخیره کنند، ارائه شده است ولی اطلاعات کوانتومی معمولا بسیار ظریف بوده و به سادگی
از بین می‌روند. یک مولفه از رایانه باید دارای معیارهای مختلفی باشد. آن باید قادر
به سوئیچ سریع حالت خودش باشد و نیز مجبور است که حالت کوانتومی خودش را برای مدت
زمان مناسب حفظ کند، بگونه‌ای که محاسبات قابل انجام باشند. ژوهانس ماجر می‌گوید: “سیستم
کوانتومی واحدی وجود ندارد که تمام این ملزومات را داشته باشد.” او و گروهش دو نوع
کاملا متفاوت از سیستم‌های کوانتومی را بمنظور استفاده از مزیت دوطرفه بهم جفت
کردند: میکرموج‌ها و الماس‌ها.
ارتباط بین این دو سیستم کوانتومی متفاوت که روی یک تراشه کوانتومی در دانشگاه
صنعتی وین قرار داده شده‌اند، کاملا شبیه است: دستکاری‌های سریع به خاطر تشدیدگرهای
میکرموجی امکانپذیر است. در رژیم میکروموج، حالت کوانتومی آن با فوتون‌ها تعریف می‌شود.
این تشدیدگر میکرموجی به یک لایه نازک از الماس جفت می‌شود که در آن حالت‌های
کوانتومی می‌توانند ذخیره شوند.
هنگامی که اتم‌های نیتروژن به داخل ساختار منظم کربنی الماس می‌لغزند، الماس تقریبا
تاریک می‌شود، ولی قابلیتی برای ذخیره‌سازی حالت‌های کوانتومی بدست می‌آورد. رابرت
آمسوس از دانشگاه صنعتی وین و یکی از این پژوهشگران توضیح می‌دهد: “ما توانستیم
نشان دهیم که در تراشه کوانتومی‌مان، حالت‌های کوانتومی واقعا می‌توانند بین
میکروموج‌ها و مراکز نیتروژنی الماس منتقل شوند.” هرچه سهم اتم‌های نیتروژن در این
انتقال اطلاعات کوانتومی بیشتر باشد، این “حافظه” الماسی پایدارتر خواهد بود. جالب
اینجاست که معلوم شد اندازه حرکت زاویه هسته‌های اتمی نیز می‌تواند اطلاعات
کوانتومی ذخیره کند. آمسوس می‌گوید که این تحقیق می‌تواند اولین مرحله به سمت یک
افزاره حافظه‌ای اتمی باشد. اکنون همه قسمت‌های ضروی برای ساخت حافظه کوانتومی
موجود است.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Physical Review Letters
منتشر کرده‌اند.
