پیشرفت در حوزه فناوری‌های کوانتومی با کمک باریکه‌های یونی
1402/4/2409:46
فناوری کوانتومی، پیشرفت‌های جدیدی را در حوزه‌های ارتباطات امن، فناوری اطلاعات و حسگرهای بسیار دقیق به ارمغان آورده است.
به گزارش مرکز دیپلماسی عمومی و اطلاع رسانی سازمان انرژی اتمی؛ فناوری کوانتومی می‌تواند برخی از چالش‌های مهم در زمینه مراقبت‌های بهداشتی، صنعت و امنیت را مرتفع سازد.
در این میان، باریکه‌های یونی کاربردهای زیادی در زمینه توسعه مواد نوآورانه مورد نیاز در حوزه فناوری‌های کوانتومی دارند. بنابراین با استفاده از تکنیک‌های شتاب‌دهنده باریکه یونی می‌توان فرصت‌های شگرفی را برای کاوش‌های بیشتر و توسعه تحقیقات در فناوری کوانتومی ایجاد کرد.
آژانس بین‌المللی انرژی اتمی از سال 2017 میلادی، ائتلافی از کارشناسان سراسر جهان را در قالب پروژه تحقیقاتی هماهنگ تشکیل داده است تا به توسعه مواد برای فناوری‌های کوانتومی بپردازند. این پروژه شامل توسعه تکنیک‌های تجربی جدید و اصلاح مدل‌های نظری، با هدف درک اثرات تابش و فرآیندهای برهمکنش یونی است.
با کمک باریکه‌های یونی حاصل از شتاب‌دهنده‌ها، می‌توان ساختار مواد را در سطح اتمی دستکاری کرده و در نتیجه انواع جدیدی از مواد را برای محاسبات کوانتومی، سنجش، رمزنگاری، تصویربرداری و موارد دیگر را تولید کرد.
پژوهشگران در این پروژه دریافتند که می‌توان از باریکه یونی برای تشکیل زنجیره‌ای از بیت‌های کوانتومی جفت‌شده (کیوبیت) استفاده کرد.
کیوبیت‌ها شامل واحدهای پایه اطلاعاتی می‌شوند که پیچیده‌تر و قدرتمندتر از «بیت‌های» حامل اطلاعات در محاسبات معمولی هستند. در حالی‌که نمونه اولیه رایانه‌های 10 تا 50 کیوبیتی برای توسعه نرم‌افزارهای کوانتومی مورد استفاده قرار می‌گیرند، کشف اخیر قابلیت توسعه سیستم‌های کوانتومی با حداکثر 10،000 کیوبیت جفت شده به طول 50 میکرون (تقریبا به اندازه عرض یک رشته موی انسان) را نشان داده است.
پژوهشگران پروژه به دنبال این هستند که در وهله نخست این تاثیر را بررسی کرده و سپس زنجیره‌های کیوبیت را با قطعات الکترونیکی ترکیب کنند که از آن برای کاربردهای سنجش کوانتومی (مانند کاوش فعالیت نورون‌ها در مغز یا شناسایی رویدادهای برهمکنش ماده تاریک) استفاده خواهد شد.
حسگرهای کوانتومی با کیوبیت‌های تشکیل‌شده از باریکه یونی می‌توانند اندازه‌گیری‌های بسیار دقیقی را انجام دهند و عملکرد دستگاه‌ها و خدمات روزمره، از تشخیص‌های پزشکی و تصویربرداری گرفته تا ناوبری را بهبود ببخشند.
منبع خبر:
https://b2n.ir/w18495