นักกายภาพบำบัดในสหราชอาณาจักรได้ เปิดเผยเทคนิคสำหรับการ จับไอออนของ สตรอน เทียม จากระยะไกล ได้อย่างแม่นยำและในอัตราที่สูงกว่าที่เคย ทีมงานกล่าวว่าแผนงานของพวกเขาปู ทางไปสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ปรับขนาดได้ซึ่งทำจากกับดักไอออนหลายตัว ที่ เชื่อมโยงถึงกันผ่านการเชื่อมต่อระหว่างโฟโตนิก คอมพิวเตอร์ควอนตัมสัญญาว่าจะ มีประสิทธิภาพเหนือกว่า คอมพิวเตอร์
ทั่วไปที่ทรงพลังที่สุดในงานบางอย่าง แม้ว่า
จะมีความคืบหน้าอยู่บ้าง แต่ยังคงมีความท้าทายมากมาย รวมถึงการเข้าไปพัวพันกับควอนตัมของควอนตัมบิต (qubits) จำนวนมากได้อย่างไร ไอออนที่ดักจับเป็นวิธีการสร้าง qubits ที่มีระดับเสียงรบกวนต่ำมาก ดังนั้นจึง รักษาความเชื่อมโยงกันของควอนตัมที่จำเป็นสำหรับการคำนวณ อันที่จริง สถานะ ค วอนตัม ของไอออน ได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้คงอยู่ นานกว่า 10 :: mi n แต่ละอิออนถูกกักไว้ในสุญญากาศโดยใช้สนามไฟฟ้า และถูกแขวนไว้เหนือชิปที่ประดิษฐ์ด้วยไมโคร ควบคุมด้วยลำแสงเลเซอร์ จากนั้นไอออนจะถูกวางทับและเข้าไปพัวพัน กับเพื่อนบ้าน
สายไฟและลำแสงเลเซอร์
แม้ว่าเวลาที่เชื่อมโยงกันของเทคโนโลยีของคู่แข่งโดยพิจารณาจากปริมาณมวลมักจะสั้นกว่ามาก ตัวอย่างเช่น คิวบิตที่มีตัวนำยิ่งยวด โดยทั่วไปจะมีอายุน้อยกว่าหนึ่งในพันของวินาที – กับดักไอออนจะค่อนข้างช้าและมีจำนวน qubits ที่จำกัดที่สามารถจัดเก็บได้ เนื่องจากเป็นเรื่องยากมากขึ้นที่จะปรับให้เข้ากับสายไฟและลำแสงเลเซอร์ที่จำเป็น เนื่องจากมีการเพิ่มคิวบิตมากขึ้น
ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยจึงกำลังสำรวจวิธีการเชื่อมต่อ ion qubits ในกับดักต่างๆ ในงานล่าสุด Christopher Ballance และเพื่อนร่วมงานที่ Oxford University ได้แสดงวิธีเชื่อมโยงไอออนที่ติดอยู่โดยการเข้าไปพัวพัน กับ โฟตอนที่พวกเขาปล่อยออกมาเมื่อตื่นเต้นด้วยลำแสงเลเซอร์ เทคนิค นี้ เกิดขึ้น จริงครั้งแรกโดย Chris Monroeและ เพื่อนร่วมงานที่ University of Maryland ในสหรัฐอเมริกา และตอนนี้ กลุ่ม Oxford ได้เพิ่มทั้งอัตราและความเที่ยงตรงของการพัวพันด้วยการรวบรวมโฟตอนจากไอออนและ โดย มากขึ้น การจำกัดความไม่สมบูรณ์ในกระบวนการปล่อย
การทดลอง ของพวกเขา เกี่ยวข้องกับการสร้าง
ลำดับของพัลส์เลเซอร์ที่สั้นมาก โดยแยกแต่ละพัลส์ออกเป็นสองส่วน จากนั้นนำแต่ละครึ่งหนึ่งของพัลส์นั้นไปยังไอออนของสตรอนเทียม-88 ไอออนที่ถูกกระตุ้นแต่ละตัวจะสลายตัวเป็นชั้นพลังงานที่แตกต่างกันสองระดับ ทำให้มันปล่อยโฟตอนซึ่งมีโพลาไรซ์เอชั่น เข้าไป พัวพันกับไอออนของไอออน ขบวนโฟตอนที่โผล่ออกมาจากแต่ละครึ่งของการทดลองจะถูกโฟกัสด้วยเลนส์และป้อนเข้าไปในความยาวของสายไฟเบอร์ออปติก
ไอออนจะพันกันโดยการกำกับโฟตอนที่ออกมาจาก เส้นใย ไปยังตัวแยกลำแสง โดยที่เอาต์พุตจากนั้นจะถูกตรวจสอบโดยเครื่องตรวจจับสองตัว เมื่อตัวตรวจจับทั้งสองคลิกที่ไอออนพันกัน คุณภาพหรือ “ความเที่ยงตรง” ของ สถานะ ที่ พันกันนั้นได้มาจากการวัดสถานะเบลล์ ด้วยไอออนที่แยกจากกันด้วย ไฟเบอร์ออปติก 5 :: ม. Ballance กล่าวว่าเทคนิคนี้ทำให้เกิดการพัวพันในระยะทางที่ยาวพอที่จะเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ควอนตัมจำนวนมากเข้าด้วยกัน
เมื่อพวกเขารายงานบนเซิร์ฟเวอร์ arXiv นักวิจัยพบ ว่า พวกเขา สามารถ สร้างโดยเฉลี่ย182 คู่ไอออนพันกันต่อวินาทีโดย มีความเที่ยงตรง 94% เมื่อเทียบกับ อัตราเพียง ห้าคู่พัวพัน ต่อวินาที ที่ กลุ่มของ Monroe ทำได้ใน ปี 2014 และ เพียง 0.001 ทุกวินาที ในปี 2550
“เรื่องใหญ่” Monroe กล่าวว่าผลลัพธ์ของ Oxford “เป็นเรื่องใหญ่และการสาธิตล่าสุดของอัตราการสื่อสารควอนตัมแบบ off-chip ระหว่างไอออนที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว” เขาคิดว่ามันน่าจะเป็นไปได้ที่จะผลักดันอัตรานี้ให้เกิน 1,000 คู่พัวพันต่อวินาที ณ จุดนั้น เขากล่าวว่า “มันกำลังเข้าใกล้ความเร็วของการทำงานของไอออน-ไอออนในพื้นที่ และดังนั้นจึงมีประโยชน์สำหรับการปรับขนาด”
อันที่จริง Ballance คิดว่าอาจเป็นไปได้ที่
จะปรับปรุงอัตราล่าสุดได้ถึง 100 เท่า ส่วนหนึ่งโดยการแทนที่เลนส์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 :: ซม. ที่ใช้ในปัจจุบันเพื่อควบคุมโฟตอนด้วยพื้นผิวสะท้อนแสงที่สามารถวางให้ใกล้ยิ่งขึ้นได้มาก ไอออน – ดังนั้นจึงเก็บแสงได้มากขึ้น เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์คลาสสิก เขากล่าวว่าจุดมุ่งหมายคือ ” ไปยังจุดที่การเชื่อมต่อระหว่างกันไม่ใช่คอขวด”
Ballance กล่าวว่า เวลาที่ เชื่อมโยงกันที่ยาวนานของ qubits สามารถ ทำให้พวก มันเป็นโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ ในอุดมคติ ได้เช่นเดียวกับหน่วยความจำ เขาอ้างถึงรายงานล่าสุดของ Google เรื่อง “quantum supremacy” ซึ่งเกี่ยวข้องกับการดำเนินการที่ อ้างว่า เป็นไปไม่ได้ในคอมพิวเตอร์คลาสสิกในระยะเวลาอันสมควร แม้ว่าจะอธิบายผลลัพธ์ว่าเป็น “หลักชัย” ในการคำนวณควอนตัม เขาให้เหตุผลว่ามันยังแสดงให้เห็นถึงข้อจำกัดของคิวบิตที่มีตัวนำยิ่งยวดด้วย – เนื่องจากสถานะควอนตัมที่มีอายุสั้น เขากล่าวว่านักวิจัยของบริษัท ” ต้องปรับปรุงหน่วยความจำเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ”
การใช้คิวบิตไอออนที่พัวพันจากระยะไกลที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่ง กล่าวเพิ่มเติมว่า Ballance คือการติดตั้ง เซ็นเซอร์ควอนตัมที่มีความแม่นยำสูงบนพื้นที่ขนาดใหญ่
Rainer Blattทำงานเกี่ยว กับไอออนที่ติดอยู่ที่มหาวิทยาลัยอินส์บรุคในออสเตรีย และ อธิบายงานล่าสุดว่าเป็น “ความสำเร็จทางเทคนิคที่ดี” ที่ให้ “ความก้าวหน้าที่ดีในแนวทางสู่การใช้งานจริง” แต่เขาเตือนว่าในอนาคตเทคนิคนี้จะต้องถูกนำมาใช้เมื่อมีไอออนมากขึ้น บางทีอาจจะเชื่อมโยงโหนดคอมพิวเตอร์ควอนตัมสองโหนดหรือเพื่อพัฒนาตัวทำซ้ำควอนตัม “จะมีปัญหาทางเทคโนโลยีมากขึ้นอย่างแน่นอนก่อนที่อุปกรณ์ดังกล่าวจะพร้อมใช้งาน” เขากล่าว
สู่การทดสอบของมนุษย์ในมุมมองของ Prausnitz ความท้าทายหลักในการศึกษานี้เกี่ยวข้องกับวิธีที่ดีที่สุดในการกำหนด microneedles เพื่อการปลดปล่อยยาคุมกำเนิดอย่างช้าๆ และช่วยให้สามารถแยกเข็มออกจากแผ่นรองได้อย่างรวดเร็ว ระบบการปลดปล่อยช้าที่ใช้พอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เช่น กรดพอลิแลกติก-โค-ไกลโคลิก เป็นที่รู้จักกันดี แต่ไม่ได้อยู่ในรูปแบบของไมโครนีดเดิล ซึ่งเพิ่มข้อจำกัดเพิ่มเติมให้กับการออกแบบ
“ปัญหาที่น่าสังเกตสำหรับเราคือ เมื่อเราหล่อสารละลายเพื่อทำไมโครนีดเดิลบนแม่พิมพ์ซิลิโคน มีกระบวนการขนส่งที่ซับซ้อนเกิดขึ้น” เขากล่าว “ในขณะที่เรามีประสบการณ์มากมายในการผลิตเข็มขนาดเล็กที่ละลายได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงเกี่ยวข้องกับการหล่อด้วยสูตรที่เป็นน้ำ แต่เข็มขนาดเล็กเหล่านี้จำเป็นต้องใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนใหม่ ๆ”
Credit : indragostiti.info iufc252.com iufc252live.com iustinabazu.com jogosdecorridaonline.net
