חישוב בן-קוואנטי הוא טכנולוגיה חדישה המשתמשת במערכות קוואנטיות בגודל האטומי כדי למדוד שדות אלקטרומגנטיים ומאפיינים שונים כמו סיבוב, האצה ומרחק באמצעות דיוק יוצא דופן. התקדמות זו בתחום החישוב מעולם קוואנטי יכולה לשנות את תחומים כמו תמונות של המוח ושליטה בתנועת מעבר עצמות.
פיתוח מרגש בחישוב בן-קוואנטי כולל את השימוש בגורמים מיקרוסקופיים בתוך אבני היהלום כדי ליצור qubits, הגושים הבנויים היסודיים של התקנים הקוואנטיים. חוקרים במכון הטכנולוגי המעולה ובמוסדות נוספים ביצעו התקדמות משמעותית בזיהוי ובשליטה על מספר רב יותר של הגורמים הללו, אשר עשויים להוביל ליצירת מערכות קוואנטיות גדולות יותר לפוטנציאל חישוב מורגש יותר.
הטכניקה שפותחה על ידי החוקרים מתמקדת בגורם מסוים באבני היהלום הנקרא צד-ניטרוגן ("NV") ( nitrogen-vacancy) . על ידי שימוש בתאורת לייזר ובדאות הכוללות של גלי המיקרוגל, החוקרים יכולים לזהות ולשלוט בגורם זה. אולם, גישה זו היא שולטת בגורמים כההים יותר ובלתי נראים הידועים בשם "ספינות כהה".
על מנת להשיג זאת, החוקרים מקימים רשת של ספינות המחוברות, התוך שה-NV משמשת כספין מרכזי. הם מחברים את שפין NV לספין כהה קרוב ומשם הם משתמשים בספין כהה זה כמחקר לאיתור ושליטה על ספין יותר מרוחק שאינו יכול להתגלות באופן ישיר על ידי ה-SV הרגיל. אפשר לחזור על תהליך זה כדי להקביע מרכיב עודה של ספינות שפוקדות.
על ידי העצבת טריטוריות שעדיין לא נחקרו ומקבלים סיכון גבוה, החוקרים גילו אפשרויות חדשות ל-qubits מועילים. היכולת לשלוט בספינות כהות מרחיבה את הפוטנציאל של הרשמים הקוואנטיים, אשר הם אוסף של qubits שמשפרים את הביצועים של חיישני קוואנטיות.
החוקרים משתמשים בטכניקה הנקראת "spin echo double resonance" (SEDOR) אשר משתמשת בדאות של המיקרוגל לשיתוף פעולה סלקטיבית עם ספינות קרובות ל-SV. הם מעבירים את חוויה שמנוע את SV הרגיל, מאתחלים את ה-NV שמעבירים את הקרינה אל השכבה הראשונה של הספין על ידי אינטראקציה מגנטית וכאן הם מזהים את השכבה השנייה של הספין. באמצעות דאות מיקרוגל מדויקות, הם מצליחים לשלוט בהעברת הקרינה לאורך רשת הספינות.
התקדמות זו אינה רק יכולה לבנות רשמים קוואנטיים גדולים עם ספינות שכבה גבוהה יותר, אלא גם גילוי גורמים המתגלים במראש. הפרוטוקול של החוקרים המתקדם לדאות מיקרוגל מדויקות מבטיח את יציבות ההגדרה הניסיונית ומקטין בכל תמידה את הפרעות שנגרמות על ידי גורמים חיצוניים.
כשאנחנו ממשיכים לחקור את הלא ידוע, התקדמויות אלה בחישוב ובשליטה בקוואנטים מביאות אותנו קרוב יותר לידיעת מנוע מלאה של טכנולוגיה קוואנטית ביישומים מגוונים. היכולת להשליט בספינות כהות פותחת נתיבים חדשים עבור החישוב הקוואנטי ומבשרת על יכולת יחידים מתקדמת יותר של התקנים הקוואנטיים.
The source of the article is from the blog japan-pc.jp