تله پورت در فناوری کوانتوم ممکن شد
بیست و یکم: محققان از کامپیوتر کوانتومی برای شبیه سازی نحوه انتقال و ذخیره انرژی در یک کیوبیت استفاده کردند و بدین ترتیب موفق شدند انرژی استخراج شده از فضا را با بهره گیری از کامپیوتر کوانتومی به مکان جدید منتقل کنند.
به گزارش بیست و یکم به نقل از ایسنا، مزایای رایانش کوانتومی بسیار است و مهم ترین آنها استفاده از آن برای برداشت انرژی، انتقال آن بجای دیگر و ذخیره آن جهت استفاده در آینده است. این دقیقاً همان چیزی است که پژوهشگران دانشگاه پردو در ایالات متحده با آنکه این ایده بالاتر از یک دهه پیش ارائه شده بود، حالا به آن دست یافته اند.
فیزیک کوانتومی هنوز یک رشته درحال ظهور است و چیزهای زیادی در مورد آن چه که می توان با آن انجام داد، ناشناخته باقی مانده است. دانشمندان دراین زمینه نظریه های جدیدی را پیشنهاد می کنند که پیش از تبدیل شدن به قوانینی که بر درک ما از این زمینه حاکم است، به شکل گسترده مورد آزمایش قرار می گیرند.
یکی از این قوانین بیان می کند که فضای کاملی در قلمرو کوانتومی وجود ندارد. حتی اگر فضا از کوچکترین اتم ها پاک شود، سوسوهای ریز میدان های کوانتومی همچنان در آن باقی می ماند و حتی خاصیت های کوانتومی مانند درهم تنیدگی دارد.
انتقال انرژی از راه دور
درهم تنیدگی کوانتومی پدیده ای جذاب در فیزیک کوانتومی است که رفتار گروهی از ذرات را توضیح می دهد که حالت کوانتومی آنها مستقل از سایرین قابل توصیف نیست. این درهم تنیدگی حتی زمانی که فاصله بسیاری ذرات را از هم جدا می کند، ادامه دارد.
در سال ۲۰۰۸، ماساهیرو هوتا پژوهشگری از دانشگاه توهوکو در ژاپن پیشنهاد کرد که سوسوهای کوچک میدان های کوانتومی در فضاهای خالی، زمانی که درهم تنیده می شوند، می توانند برای انتقال انرژی ازراه دور استفاده شوند. این ایده برای بالاتر از یک دهه یک آزمایش فکری باقی ماند تا این که تحقیقات رایانش کوانتومی سرعت گرفت.
وقتی پژوهشگران آزمایش های هوتا را انجام دادند، در حقیقت توانستند انرژی را ازراه دور انتقال دهند، اما به مانع جدیدی برخورد کردند. انرژی منتقل شده که به محیط اطراف نشت می کرد، از بین رفت و قابل ذخیره نبود.
یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی سابر کیس(Saber Kais) استاد مهندسی شیمی، برق و کامپیوتر در دانشگاه پردو در ایالات متحده حالا چاره ای با بهره گیری از رایانش کوانتومی دارد.
کیوبیت به عنوان ذخیره کننده انرژی
تیم کیس مشکل ذخیره انرژی را با بهره گیری از ابتدایی ترین جزء رایانش کوانتومی که بیت کوانتومی یا کیوبیت است، حل کرد. پژوهشگران در آزمایش خود از کیوبیت ها در پایین ترین حالت انرژی خود استفاده کردند.
در دنیایی ساده تر، این کیوبیت ها دارای انرژی صفر خواهند بود، اما می دانیم که حتی خالی ترین محل ها نیز به سبب سوسو زدن های کوچک میدان های کوانتومی انرژی دارند. اگر دو کیوبیت درهم تنیده و سپس از هم جدا شوند، آنگاه حتی کوچکترین اقداماتی نیز حالت انرژی آنها را تغییر می دهد.
به عنوان مثال، اگر اندازه گیری های حالت انرژی کیوبیت اول صورت گیرد، انرژی آن کمی بیشتر می شود که در کیوبیت درهم تنیده نیز منعکس می شود، اما این تغییر در کیوبیت دیگر قابل مشاهده نخواهد بود.
با اینحال اگر شخصی که اندازه گیری می کند، دقیقاً تعیین کند که کیوبیت های درهم تنیده چقدر انرژی اضافی دارند، می توانند این انرژی را از کیوبیت درهم تنیده استخراج کنند و دو کیوبیت را به پایین ترین حالت انرژی خود برگردانند.
طبق تحقیقات کیس، این انرژی اضافی می تواند در کیوبیت دیگری جهت استفاده در آینده ذخیره شود. پژوهشگران این رویکرد را با بهره گیری از شبیه سازی بر روی یک کامپیوتر کوانتومی آزمایش کرده اند.
می توان استدلال کرد که این بیشتر یک شبیه سازی است تا یک آزمایش واقعی، اما همین طور نزدیک ترین آزمایشی است که می توان در یک شبیه سازی انجام داد.
کیس و تیمش می خواهند در مرحله پس از این انرژی برای انجام واکنش های شیمیایی بهره گیرند و آنرا به یک برنامه کاربردی در دنیای واقعی تبدیل کنند.
این مطلب بیست و یکم را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب