ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಹೊಸ ಮಾಹಿತಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ, ಇದು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಭೌತಿಕ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರವಾನಿಸುತ್ತದೆಕ್ವಾಂಟಮ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯವು ನಮ್ಮನ್ನು "ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಯುಗ"ಕ್ಕೆ ಕರೆದೊಯ್ಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೆಲಸದ ದಕ್ಷತೆ, ಹೆಚ್ಚು ಸುರಕ್ಷಿತ ಸಂವಹನ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಜೀವನಶೈಲಿಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂವಹನದ ದಕ್ಷತೆಯು ಬೆಳಕಿನೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಅವುಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಪಡೆಯುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟ.
ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಪ್ಯಾರಿಸ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಲ್ಸ್‌ರುಹೆ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿಯ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಒಟ್ಟಾಗಿ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಯುರೋಪಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು (Eu³ +) ಆಧರಿಸಿದ ಆಣ್ವಿಕ ಸ್ಫಟಿಕದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿತು. ಈ Eu³ + ಆಣ್ವಿಕ ಸ್ಫಟಿಕದ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಕಿರುಚಿದ ರೇಖೆಯ ಅಗಲ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಬೆಳಕಿನೊಂದಿಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಸಂವಹನವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರುಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂವಹನಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್.
ಚಿತ್ರ 1: ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಯುರೋಪಿಯಂ ಆಣ್ವಿಕ ಹರಳುಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂವಹನ.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಅತಿಕ್ರಮಿಸಬಹುದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಅತಿಕ್ರಮಿಸಬಹುದು. ಒಂದೇ ಕ್ವಿಟ್ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ 0 ಮತ್ತು 1 ರ ನಡುವಿನ ವಿವಿಧ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು, ಇದು ಬ್ಯಾಚ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಡೇಟಾವನ್ನು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಡಿಜಿಟಲ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು, ಕ್ವಿಟ್‌ಗಳ ಸೂಪರ್‌ಪೋಸಿಷನ್ ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದವರೆಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಉಳಿಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ, ಈ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಅವಧಿಯನ್ನು ಸುಸಂಬದ್ಧ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಕೀರ್ಣ ಅಣುಗಳ ಪರಮಾಣು ಸ್ಪಿನ್‌ಗಳು ದೀರ್ಘ ಶುಷ್ಕ ಜೀವಿತಾವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ಸೂಪರ್‌ಪೋಸಿಷನ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ಪರಮಾಣು ಸ್ಪಿನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಸರದ ಪ್ರಭಾವವು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.
ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಎರಡು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾಗಿವೆ. ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಯಾನುಗಳು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಸ್ಪಿನ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು ಕಷ್ಟಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನಗಳುಆಣ್ವಿಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು ಸುಲಭ, ಆದರೆ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳು ತುಂಬಾ ಅಗಲವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಸ್ಪಿನ್ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ನಡುವೆ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ.
ಈ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಆಣ್ವಿಕ ಹರಳುಗಳು ಎರಡರ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಅಚ್ಚುಕಟ್ಟಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಲೇಸರ್ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, Eu³ + ಪರಮಾಣು ಸ್ಪಿನ್ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸಾಗಿಸುವ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಲೇಸರ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ, ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್/ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸ್ಪಿನ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಈ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ಪರಮಾಣು ಸ್ಪಿನ್ ಮಟ್ಟದ ವಿಳಾಸ, ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಅರಿತುಕೊಂಡರು.
ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ, ಬಹು ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಕ್ವಿಟ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಆಣ್ವಿಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಲ್ಲಿನ Eu³ + ಸ್ಟ್ರೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಜೋಡಣೆಯ ಮೂಲಕ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಆಣ್ವಿಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು ಬಹು ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ವಿಟ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್‌ಗೆ ಮತ್ತೊಂದು ಅವಶ್ಯಕತೆಯೆಂದರೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕ್ವಿಟ್‌ಗಳ ವಿಳಾಸ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಈ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಡ್ರೆಸಿಂಗ್ ತಂತ್ರವು ಓದುವ ವೇಗವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಈ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ ವರದಿಯಾದ Eu³ + ಆಣ್ವಿಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯನ್ನು ಸುಮಾರು ಸಾವಿರ ಪಟ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪರಮಾಣು ಸ್ಪಿನ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ದೃಗ್ವೈಜ್ಞಾನಿಕವಾಗಿ ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು.
ದೂರಸ್ಥ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂವಹನಕ್ಕಾಗಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಲು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳು ದೀರ್ಘ-ದೂರ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ವಿತರಣೆಗೆ ಸಹ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಫೋಟೊನಿಕ್ ರಚನೆಗೆ ಹೊಸ Eu³ + ಆಣ್ವಿಕ ಹರಳುಗಳ ಏಕೀಕರಣಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಗಣನೆಯನ್ನು ನೀಡಬಹುದು. ಈ ಕೆಲಸವು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಇಂಟರ್ನೆಟ್‌ಗೆ ಆಧಾರವಾಗಿ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಣುಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂವಹನ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪಗಳ ಕಡೆಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಹೆಜ್ಜೆ ಇಡುತ್ತದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಜನವರಿ-02-2024