رایانه‌های کوانتومی با استفاده از الماس ساخته شدند

 به گزارش گروه فضای مجازی، فیزیکدانان همواره معتقد بوده‌اند الماس می‌تواند ماده‌ای کارآمد برای ساخت رایانه‌های کوانتومی عملیاتی باشد.

می‌توان از نارسایی‌های(defect) اتمی موجود در الماس برای ذخیره‌ بیت‌های کوانتومی بهره برد و داده‌های کوانتومی را در این نارسایی‌ها ذخیره کرد. با این حال معمول‌ترین نارسایی یعنی جایی که اتم‌های نیتروژن جایگزین اتم‌های کربن می‌شوند، چنان طیف وسیعی از نور را ساطع می‌کند که دقت داده‌های ذخیره‌شده را دچار مشکل خواهد کرد.  

به تازگی، تیمی از دانشمندان دانشگاه هاروارد، دانشگاه ام‌آی‌تی و آزمایشگاه‌های ملی ساندیا(Sandia) در آمریکا شیوه‌ای برای به حداقل رساندن میزان این بی‌دقت معرفی کرده‌اند و آن استفاده از سیلیکون است که طیف بسیار باریک‌تری از نور را ساطع می‌کند.

 
این ترفند شامل خراش دادن اندازه یک الماس مصنوعی تا زمانی است که فقط 200 نانومتر ضخامت  داشته باشد؛ رویکرد جدید همچنین شامل ایجاد حفره‌های نوری در سطح الماس(برای افزایش‌دادن شفافیت انتشارات نور) و استفاده از یک نانوایمپلنتر خاص جهت پرتاب کردن یون‌های سیلیکونی به داخل این حفره‌هاست.

در حالت عادی فقط می‌توان مقدار محدودی از سیلیکون را به داخل حفره‌های الماس تزریق کرد اما فیزیکدانان توانستند از طریق بمباران کردن الماس با پرتوهای الکترونی(که حفره‌های بیشتری ایجاد می‌کنند) و حرارت‌ دادن آن تا زمان پر شدن حفره‌ها از سیلیکون، نارسایی‌های مملو از سیلیکون بیشتری ایجاد کنند.

هرچه این فرآیند بیشتر تکرار شود، نارسایی‌های بیشتری ایجاد می‌شوند و می‌توان داده‌ها را به شکل دقیق‌تری ذخیره کرد.

 چنین رویکردی بسیار کارآمدتر از روش‌های قبلی است و نشان می‌دهد ساخت رایانه‌های کوانتومی واقعی و الماس‌محور دور از واقعیت نیست.

 

منبع: ایسنا