الحواسيب الكمومية و النانو-جيتار !

ترجمة: حسن اليافعي

كتبت المقالة بتاريخ:

Mar. 21, 2013 

من الممكن استخدام أنابيب الكربون النانومترية كوحدات تخزين كمومية (QBit) للحواسيب الكمومية. في دراسة قام بها فيزيائيون من جامعة ميونح التقنية (TUM) أظهرت إمكانية تخزين المعلومات على شكل إهتزازات في أنابيب الكربون النانومترية. حتى الأن، يستخدم الباحثون الجزيئات المشحونة بشكل رئيسي في تجاربهم. لكن عند استخدام الأجهزة النانومترية الغير مشحونة كهربائيا، فإنها ستكون أقل حساسية بكثير للتداخل الكهربائي.

الأنابيب النانومترية شبيهة بخيوط الجيتار (الخط الاسود) مثبة من الجانبين و متهيئة للإهتزاز.
مجال التيار الكهربائي(القطبين: الازرق) تضمن إختيار إثنين من الأوضاع الممكنة.(Credit: M.J. Hartmann, TUM)

بإستخدام ظاهرة الميكانيكا الكمومية سوف تكون الحواسيب اكثر كفاءة و قوة من الحواسيب ذات المعالجات الرقمية التقليدية. العلماء من كل انحاء العالم يعملون لإكتشاف اساس الحواسيب الكمومية. إلى اليوم معظم الأجهزة قائمة على الجزيئات المشحونة كهربائيا في ما يسمى "فخ الكهرومغناطيسية." سلبية تلك الأجهزة أنها حساسة بشكل كبير للتأثير الكهرومغناطيسي، لذالك فهي بحاجة إلى غطاء عازل منها. توصل فيزيائيوا جامعة ميونخ التقنية إلى طريقة لتخزين المعلومات بميكانيكا الإهتزاز و معالجتها بإستخدام ميكانيكا الكم.

العزف على النانوجيتار !

أنابيب الكربونية النانومترية مثبّتة من كلا جانبيها مما يمكنها من التذبذب كخيوط الجيتار، إلا أنها تتذبذب بشكل مذهل لفترة طويلة من الزمن. "قد يظن الواحد أن نظام كهذا قد يثبط ببساطة، و قد يكون سريع السكون، " يقول سايمون رابس، الكاتب الأول للمنشور. "في الحقيقة الخيط يتذبذب أكثر من مليون مرة، هكذا يتم الإحتفاظ بالمعلومات لفترة تصل إلى ثانية واحدة. وهذه الفترة كافية ليتم إستغلالها."

لأن الخيوط تتذبذب بين الكثير من الأوضاع الفيزيائية المتساوية، لجأ الفيزيائيون إلى حيلة: وهي إستغلال المجال الكهربائي القريب من الأنابيب النانومترية لضمان المقدرة على إختيار إثنين من تلك الأوضاع الممكنة. يمكن كتابة و قراءة المعلومات بتقنية البصريات الإلكترونيات. "فكرتنا تستند على التقنيات المتوفرة،" يقول مايكل هارتمان، رئيس مجموعة البحث (Emmy Noether) لبصريات الكم و ديناميكا الكم في جامعة (TUM). "قد تساعدنا تلك التقنيات في التقدم خطوة إلى الأمام لإدراك الحواسيب الكمومية."

هذا البحث ممول من مجلس البحوث الألمانية (DFG) في إطار برنامج (Emmy-Noether) و SFB 631.

المصدر: موقع ScienceDaily