فوتون‌های درهم‌تنیده و محاسبات کامپیوتری

....
در هم تنیدگی کوانتومی یک پدیده قدیمی و رازآلود با این معنا است که برخی ذرات، مثل ذرات فوتون ها و الکترون ها، می توانند “یک بار” بر یکدیگر اثر متقابل بگذارند ولی همچنان حتی پس از جدایی، کیفیت هایی نظیر چرخش یا قطبی شدگی شان مشترک باشد و “با تغییر حالت یکی، دیگری نیز تغییر کند.”در مکانیک کوانتومی، درهم‌تنیدگی یکی از رفتارهای عجیب ذرات است که در آن قوانین فیزیک کلاسیک شکسته می‌شوند و رویدادهای ناممکن به وقوع می‌پیوندند. درهم‌تنیدگی که انیشتن از آن با عنوان “عمل شبح‌وار در یک فاصله” یاد می‌کند، پدیده‌یی است که در آن دو ذره به عنوان یک سیستم عمل می‌کنند حتی هنگامی که توسط فواصل عظیم از هم جدا شده باشند.
درهم‌تنیدگی (entanglement) فوتونی یکی از پدیده‌های غریب در دنیای فیزیک کوانتومی محسوب می‌شود که فایده‌های بسیاری برای فناوری‌های محاسباتی دارد. این گفته بدان معنی است که اگر یک فوتون بتواند به طور بلادرنگ و فوری فوتونی دیگر را فارغ از فاصله‌ای که با فوتون اول دارد تحت تاثیر قرار دهد، می‌توان کامپیوترها و ارتباطاتی فوق‌العاده سریع ساخت بدون آنکه فواصل فیزیکی در سرعت آن‌ها تاثیر بگذارد. مدیریت پدیده درهم‌تنیدگی و استفاده از آن در دنیای فناوری کار ساده‌ای نیست و این دقیقاً همان معضلی است که محققان دانشگاه دی پاویا در صدد حل آن بر آمده‌اند. محققان این دانشگاه یک امیتر یا ساطع‌کننده مینیاتوری ساخته‌اند که می‌تواند فوتون‌های درهم‌تنیده را به عنوان بخشی از یک تراشه سیلیکونی هدایت کند. این دستگاه که به شکل حلقه‌ای است و می‌تواند از خود نور ساطع کند اندازه 20 میکرونی دارد. این اندازه صدها برابر از دستگاه‌های موجود که در حد و اندازه‌های چند میلی‌متری هستند کوچکتر است.
احتمالاً به این زودی‌ها پردازنده‌های دنیای فناوری به این روش تولید نخواهند شد. سازندگان تراشه‌های سیلیکونی فعلاً در مقیاس نانو کار می‌کنند و از جمله پردازنده‌های جدید اینتل 14 نانومتری هستند و پیچیدگی به مراتب بیشتری نسبت به این حلقه‌های کوانتومی دارند.
افزون بر این، هنوز مسیر زیادی تا عملکرد تضمینی این حلقه‌ها در تولید یک جریان قابل اعتماد فوتونی وجود دارد. با این همه چنانچه همه چیز به خوبی پیش برود شاید در حوزه‌هایی خاص از این روش استفاده کنند. شاید یکی از کاربردهای پدیده درهم‌تنیدگی مسئله ناممکنی مثل رمزنگاری ضدجاسوسی کوانتومی باشد. این روند نوین احتمالاً یک شبه به ایجاد تحول در ابزارهای نیمه‌هادی نمی‌انجامد، لیکن دست کم دسترسی به محاسبات کوانتومی را به واقعیتی عملی تبدیل خواهد کرد. 
06 فروردین 1394 مدیر 1105
3 رای

نظرات توسط کاربران نگاشته شده است و مسئولیت آن بعهده نویسنده مطلب میباشد.

ثبت نظر شما

Powered by CMSIRAN © 2002 - 2019