خلاصه خبر:
پژوهشگران به دستاورد بزرگی در حافظه کوانتومی دست یافتند که شامل ذخیره‌سازی و انتشار فوتون‌های اشعه ایکس در سطح تک‌فوتون است. این اولین بار است که یک حافظه کوانتومی در ناحیه طیفی اشعه ایکس سخت نمایش داده شده است. تکنولوژی ساخت این حافظه بدلیل وجود شانه‌های فرکانسی ناشی از جذب‌کننده‌های هسته‌ای است. این پیشرفت امکان‌سنجی فناوری‌های آینده، از جمله پتانسیل درهم‌تنیدگی فوتون‌های اشعه ایکس سخت را باز میکند که میتواند نحوه انتقال و پردازش اطلاعات کوانتومی را در سطح انرژی بالا متحول کند. این دستاورد نه تنها یک موفقیت فنی، بلکه گامی بزرگ در گسترش درک ما از مکانیک کوانتومی و کاربردهای آن است. در نهایت، توانایی ذخیره و آزادسازی فوتون‌های طیفی اشعه ایکس سخت میتواند به روش‌های جدید و امن‌تری برای ارتباطات کوانتومی و ذخیره‌سازی اطلاعات منجر شود
توضیحات تکمیلی:
پیشرفت اخیر در حافظه کوانتومی یک لحظه مهم در زمینه علم اطلاعات کوانتومی است. محققان با موفقیت توانایی ذخیره و تابش تک فوتون‌های اشعه ایکس را نشان داده‌اند، شاهکاری که پیش از این در محدوده اشعه ایکس سخت به دست نیامده بود. این پیشرفت میتواند نحوه تفکر ما در مورد محاسبات کوانتومی و پردازش اطلاعات، به ویژه در چنین سطوح انرژی بالا را متحول کند.
حافظه کوانتومی یک جزء اساسی در سیستم های ارتباطی کوانتومی است که به عنوان سنگ بنای ذخیره و بازیابی اطلاعات کوانتومی عمل میکند. با گسترش این قابلیت به محدوده طیفی پرتوهای ایکس سخت، راه‌های جدیدی برای توسعه فناوری‌های کوانتومی پیشرفته، از جمله کاربردهای بالقوه در درهم‌تنیدگی کوانتومی و رمزنگاری کوانتومی باز می‌شود. توانایی دستکاری فوتون‌های اشعه ایکس به این روش برای پیشرفت‌های آینده در زمینه های کوانتومی بسیار مهم است.
روش به کار گرفته شده توسط محققان شامل استفاده از یک شانه فرکانس تشکیل شده توسط جاذب‌های هسته‌ای است که امکان کنترل دقیق فوتون‌های پرتو ایکس را فراهم میکند. این سطح از کنترل برای اجرای عملی حافظه کوانتومی در کاربردهای دنیای واقعی ضروری است. موفقیت این آزمایش نشان می‌دهد که حافظه کوانتومی را می‌توان در محدوده‌هایی فراتر از محدوده نوری گسترش داد و مرزهای آنچه که در فناوری کوانتومی امکان پذیر است را تغییر داد.
این پیشرفت تنها یک دستاورد فنی نیست، بلکه یک گام مهم به جلو در درک ما از مکانیک کوانتومی و کاربردهای بالقوه آن است. همانطور که فناوری‌های کوانتومی به تکامل خود ادامه می‌دهند، توانایی ذخیره و انتشار فوتون‌های اشعه ایکس میتواند به پیش زمینه برای روش‌های جدید و ایمن‌تری برای ارتباط و ذخیره‌سازی داده‌ها مبدل شود و صنایع مختلف از مخابرات گرفته تا امنیت سایبری را متحول کند.
به طور خلاصه، نمایش موفقیت آمیز حافظه کوانتومی در محدوده پرتو ایکس سخت نشان دهنده یک پیشرفت بزرگ در زمینه علم اطلاعات کوانتومی است. با کاربردهای بالقوه ای که می تواند نحوه ذخیره، انتقال و پردازش اطلاعات در سطح کوانتومی را متحول کند و فرصت‌های جدیدی را برای آینده فناوری کوانتومی بخصوص مخابرات کوانتومی و کامپیوترهای کوانتومی باز کند.
منبع
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adn9825
https://thequantuminsider.com/2024/09/06/development-in-quantum-memory-by-storing-releasing-single-x-ray-photons-for-future-technologies/
