量子のもつれは、自然界の最も基本的で興味深い現象の XNUMX つです。 もつれに関する最近の研究は、量子通信と情報処理にとって貴重なリソースであることが証明されています。 今回、日本の科学者らがシリコン表面上でXNUMXつの陽子の安定した量子もつれ状態を発見し、古典的コンピューティングプラットフォームと量子コンピューティングプラットフォームの有機的結合への扉を開き、量子の未来を強化する可能性がある。 テクノロジー.
量子力学で最も興味深い現象の1つは、「量子もつれ」です。 この現象は、特定の粒子がどのように密接に関連しているかを説明します。そのため、それらの状態は相互に参照することによってのみ説明できます。 この粒子相互作用は、量子コンピューティングの基礎も形成します。 そしてこれが、近年、物理学者がエンタングルメントを生成する技術を探している理由です。 ただし、これらの手法は、多数の「キュービット」（量子ビット、量子情報の基本単位）を作成する際の制限、極低温（<XNUMX K）を維持する必要性、超高純度の素材。 表面または界面は、量子もつれの形成に重要です。 残念ながら、表面に閉じ込められた電子は「デコヒーレンス」を起こしやすい状態です。これは、XNUMXつの異なる状態の間に明確な位相関係がない状態です。 したがって、安定したコヒーレントなキュービットを取得するには、表面原子（または同等に陽子）のスピン状態を決定する必要があります。
最近では、名古屋市立大学の松本隆弘教授、中央大学の杉本英彦教授、日本原子力研究開発機構の大原隆博士、高エネルギー加速器研究機構の池田進博士など、日本の科学者チームが安定したキュービットの必要性を認識した。 科学者たちは、表面のスピン状態を調べることで、シリコンナノ結晶の表面に絡み合った陽子のペアを発見しました。
主任研究員の松本教授が研究の意義を概説し、 「プロトンエンタングルメントは以前に水素分子で観察されており、さまざまな科学分野で重要な役割を果たしています。 ただし、絡み合った状態は気相または液相でのみ見られました。 現在、固体表面での量子もつれを検出しました。これは、将来の量子技術の基礎を築くことができます。」 彼らの先駆的な研究は、 身体的評価B.
科学者たちは、「非弾性中性子散乱分光法」として知られる手法を使用してスピン状態を研究し、表面振動の性質を決定しました。 これらの表面原子を「調和振動子」としてモデル化することにより、陽子の非対称性を示しました。 陽子は同一（または区別がつかない）であったため、振動子モデルはそれらの可能なスピン状態を制限し、強い絡み合いをもたらしました。 水素分子の陽子エンタングルメントと比較して、エンタングルメントはその状態間に大きなエネルギー差があり、その寿命と安定性を保証します。 さらに、科学者たちは、陽子エンタングルメントを使用して、テラヘルツエンタングルされた光子ペアのカスケード遷移を理論的に実証しました。
陽子量子ビットと現代のシリコン技術の合流により、古典的および量子コンピューティングプラットフォームの有機的な結合がもたらされ、はるかに多くの量子ビットが可能になる可能性があります（106）現在利用可能なものより（102）、および新しいスーパーコンピューティングアプリケーション用の超高速処理。 「「量子コンピューターは、素因数分解や「巡回セールスマン問題」など、従来のスーパーコンピューターでは解決できない複雑な問題を処理できます。 これは ゲーム-データの保存、処理、転送に関する量子コンピューティングの変革者。医薬品、データセキュリティ、その他の多くの分野でパラダイムシフトにつながる可能性さえあります。」 楽観的な松本教授は締めくくります。
量子コンピューティングの技術革命を目の当たりにする寸前かもしれません！
ELEタイムズ
-
ELEタイムズhttps://www.eletimes.com/author/eletimes-newsディープラーニングアルゴリズムを使用して、信号機で自転車に「グリーンウェーブ」を与える
-
ELEタイムズhttps://www.eletimes.com/author/eletimes-newsインドは農業残渣から直接水素を生成する技術を革新します
-
ELEタイムズhttps://www.eletimes.com/author/eletimes-news研究によると、「青い水素」は気候に悪い可能性が高い
-
ELEタイムズhttps://www.eletimes.com/author/eletimes-newsMouserがTexasInstrumentsとPhoenixContactのシングルペアイーサネットサイトを発表