فیزیکدانان با استفاده از تک فوتون‌ها موفق به ساخت یک دروازه منطقی شدند که از آن می‌توان به عنوان واحد ساختمانی اساسی برای رایانه‌های کوانتومی بهره برد.

به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری، در حالیکه گفته می‌شود فوتون‌ها دارای مزیت‌های بسیار زیادی در زمینه محاسبات کوانتومی می‌باشند، مهمترین چالش پیش رو برهمکنش‌های متقابل آنها می‌باشد. آقای استینبرگ محقق دانشگاه تورنتو در مرکز اطلاعات و محاسبات کوانتومی می‌گوید: « ما موفق به مشاهده تاثیر یک ذره مجزا نور بر روی دیگر پرتوهای نوری شدیم».


به طور معمول پرتوهای نوری بدون اینکه هیچ‌گونه تاثیر متقابلی بر همدیگر داشته باشند، از یکدیگر عبور می‌کنند. برای فراهم ساختن فناوری‌هایی مشابه با رایانه‌های کوانتومی نوری، لازم است که پرتو نوری با دیگر پرتوها ارتباط و برهمکنش داشته باشد. این مهم اکنون با استفاده از یک فوتون مجزا توسط این تیم تحقیقاتی مشاهده شده است.

در این کار، پژوهشگران یک فوتون اتم روبیدیوم را که تقریباً تا دمای صفر مطلق سرد شده است را بمباران می‌کنند. فوتون توسط اتم روبیدیوم گیر می‌افتد. در ادامه روبیدیوم تحت تاثیر یک پرتوی نوری مجزا قرار می‌گیرد و به علت اینکه فوتون سبب تغییر در ضریب شکست اتم‌ها می‌شود، یک جابجایی فاز کوچک اما قابل اندازه‌گیری در پرتو مشاهده می‌شود.

این گروه تحقیقاتی بیان می‌کنند که می‌توان از این فرایند برای استفاده در همه دروازه‌های منطقی کوانتومی نوری شامل ورودی‌ها، پردازش اطلاعات و خروجی‌ها بهره برد.

آقای استینبرگ می‌افزاید: « دروازه‌های منطقی نوری روشن‌ترین کاربرد این دستاورد مهم می‌باشد. توانایی دیدن این برهمکنش‌ها اولین قدم در این حوزه جدید از اپتیک می‌باشد. برای ادامه تحقیقات باید به دو سوال بزرگ و مهم جواب داد: هنگامی که شما با یک ذره نور مجزا سروکار دارید چه اتفاقی رخ می دهد؟ و هنگامی که محیطی مشابه با محیط ذکر شده در بالا (محیط اتم‌های ذکر شده در بالا) که در آن امکان برهمکنش پرتوهای نوری محتلف با همدیگر وجود دارد، چه اتفاقی رخ خواهد داد؟»

طبق گفته این پژوهشگر هر دو سوال مورد مطالعه قرار گرفته اند اما تا کنون همزمان بررسی و مطالعه نشده‌اند.

منبع : http://www.newelectronics.co.uk/electronics-news/photonic-logic-gate-could-be-quantum-computer-building-block/88712/