குவாண்டம் தொடர்பு: மூலக்கூறுகள், அரிதான பூமிகள் மற்றும் ஒளியியல்

குவாண்டம் தகவல் தொழில்நுட்பம் என்பது குவாண்டம் இயக்கவியலை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு புதிய தகவல் தொழில்நுட்பமாகும், இதில் உள்ள இயற்பியல் தகவலை குறியாக்கம் செய்து, கணக்கிடுகிறது மற்றும் கடத்துகிறது.குவாண்டம் அமைப்பு. குவாண்டம் தகவல் தொழில்நுட்பத்தின் மேம்பாடு மற்றும் பயன்பாடு நம்மை "குவாண்டம் யுகத்திற்கு" கொண்டு வரும், மேலும் அதிக வேலை திறன், மிகவும் பாதுகாப்பான தகவல் தொடர்பு முறைகள் மற்றும் மிகவும் வசதியான மற்றும் பசுமையான வாழ்க்கை முறையை உணரும்.

குவாண்டம் அமைப்புகளுக்கு இடையிலான தகவல்தொடர்பு திறன் ஒளியுடன் தொடர்பு கொள்ளும் திறனைப் பொறுத்தது. இருப்பினும், ஆப்டிகல் குவாண்டம் பண்புகளை முழுமையாகப் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு பொருளைக் கண்டுபிடிப்பது மிகவும் கடினம்.

சமீபத்தில், பாரிஸில் உள்ள இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் கெமிஸ்ட்ரி மற்றும் கார்ல்ஸ்ரூஹே இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜி ஆகியவற்றின் ஆய்வுக் குழு ஒன்று சேர்ந்து, குவாண்டம் ஆப்டிகல் அமைப்புகளில் பயன்பாடுகளுக்கு அரிய பூமி யூரோபியம் அயனிகளின் (Eu³ +) அடிப்படையிலான மூலக்கூறு படிகத்தின் திறனை நிரூபித்தது. இந்த Eu³ + மூலக்கூறு படிகத்தின் தீவிர-குறுகிய வரி அகல உமிழ்வு ஒளியுடன் திறமையான தொடர்புகளை செயல்படுத்துகிறது மற்றும் முக்கிய மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது என்பதை அவர்கள் கண்டறிந்தனர்.குவாண்டம் தொடர்புமற்றும் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்.

படம் 1: அரிதான பூமி யூரோபியம் மூலக்கூறு படிகங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட குவாண்டம் தொடர்பு

குவாண்டம் நிலைகளை மிகைப்படுத்தலாம், எனவே குவாண்டம் தகவல்களை மிகைப்படுத்தலாம். ஒரு குவிட் ஒரே நேரத்தில் 0 மற்றும் 1 க்கு இடையில் பல்வேறு நிலைகளை பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகிறது, இது தரவுகளை இணையாக தொகுதிகளில் செயலாக்க அனுமதிக்கிறது. இதன் விளைவாக, பாரம்பரிய டிஜிட்டல் கணினிகளுடன் ஒப்பிடும்போது குவாண்டம் கணினிகளின் கணினி சக்தி அதிவேகமாக அதிகரிக்கும். இருப்பினும், கணக்கீட்டு செயல்பாடுகளைச் செய்ய, குவிட்களின் சூப்பர்போசிஷன் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு சீராக நிலைத்திருக்க வேண்டும். குவாண்டம் இயக்கவியலில், இந்த நிலைத்தன்மையின் காலம் ஒத்திசைவு வாழ்நாள் என்று அழைக்கப்படுகிறது. சிக்கலான மூலக்கூறுகளின் அணுக்கரு சுழற்சிகள் நீண்ட உலர் ஆயுளுடன் சூப்பர்போசிஷன் நிலைகளை அடைய முடியும், ஏனெனில் அணுக்கரு சுழல்களில் சுற்றுச்சூழலின் தாக்கம் திறம்பட பாதுகாக்கப்படுகிறது.

அரிய பூமி அயனிகள் மற்றும் மூலக்கூறு படிகங்கள் குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு அமைப்புகள். அரிய பூமி அயனிகள் சிறந்த ஒளியியல் மற்றும் சுழல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவை ஒருங்கிணைக்கப்படுவது கடினம்ஒளியியல் சாதனங்கள். மூலக்கூறு படிகங்கள் ஒருங்கிணைக்க எளிதானது, ஆனால் உமிழ்வு பட்டைகள் மிகவும் அகலமாக இருப்பதால் சுழலுக்கும் ஒளிக்கும் இடையே நம்பகமான தொடர்பை ஏற்படுத்துவது கடினம்.

இந்த வேலையில் உருவாக்கப்பட்ட அரிய பூமி மூலக்கூறு படிகங்கள் இரண்டின் நன்மைகளையும் நேர்த்தியாக இணைக்கின்றன, லேசர் தூண்டுதலின் கீழ், Eu³ + அணுக்கரு சுழல் பற்றிய தகவல்களைச் சுமந்து செல்லும் ஃபோட்டான்களை வெளியிட முடியும். குறிப்பிட்ட லேசர் சோதனைகள் மூலம், திறமையான ஆப்டிகல்/நியூக்ளியர் ஸ்பின் இடைமுகத்தை உருவாக்க முடியும். இந்த அடிப்படையில், அணுக்கரு சுழல் நிலை முகவரி, ஃபோட்டான்களின் ஒத்திசைவான சேமிப்பு மற்றும் முதல் குவாண்டம் செயல்பாட்டைச் செயல்படுத்துதல் ஆகியவற்றை ஆராய்ச்சியாளர்கள் மேலும் உணர்ந்தனர்.

திறமையான குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கிற்கு, பல சிக்கலான குவிட்கள் பொதுவாக தேவைப்படும். மேலே உள்ள மூலக்கூறு படிகங்களில் உள்ள Eu³ + தவறான மின்சார புல இணைப்பு மூலம் குவாண்டம் சிக்கலை அடைய முடியும், இதனால் குவாண்டம் தகவல் செயலாக்கத்தை செயல்படுத்துகிறது என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் நிரூபித்துள்ளனர். மூலக்கூறு படிகங்கள் பல அரிய பூமி அயனிகளைக் கொண்டிருப்பதால், ஒப்பீட்டளவில் அதிக குவிட் அடர்த்தியை அடைய முடியும்.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கிற்கான மற்றொரு தேவை தனிப்பட்ட குவிட்களின் முகவரித் திறன் ஆகும். இந்த வேலையில் உள்ள ஆப்டிகல் முகவரி நுட்பம் வாசிப்பு வேகத்தை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் சுற்று சமிக்ஞையின் குறுக்கீட்டைத் தடுக்கலாம். முந்தைய ஆய்வுகளுடன் ஒப்பிடுகையில், இந்த வேலையில் அறிக்கையிடப்பட்ட Eu³ + மூலக்கூறு படிகங்களின் ஒளியியல் ஒருங்கிணைப்பு சுமார் ஆயிரம் மடங்கு மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இதனால் அணுக்கரு சுழல் நிலைகளை ஒரு குறிப்பிட்ட வழியில் ஒளியியல் முறையில் கையாள முடியும்.

தொலைதூர குவாண்டம் தகவல்தொடர்புக்கு குவாண்டம் கணினிகளை இணைக்க, தொலைதூர குவாண்டம் தகவல் விநியோகத்திற்கும் ஆப்டிகல் சிக்னல்கள் பொருத்தமானவை. ஒளிரும் சிக்னலை மேம்படுத்த புதிய Eu³ + மூலக்கூறு படிகங்களை ஃபோட்டானிக் கட்டமைப்பில் ஒருங்கிணைப்பது குறித்து மேலும் பரிசீலிக்கப்படலாம். இந்த வேலை குவாண்டம் இணையத்திற்கான அடிப்படையாக அரிதான பூமி மூலக்கூறுகளைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் எதிர்கால குவாண்டம் தொடர்பு கட்டமைப்புகளை நோக்கி ஒரு முக்கியமான படியை எடுக்கிறது.