في صميم الجهاز هو الذرة التي يمكن التبديل بين حالتين. يتم تعيين حالة فقط عن طريق إرسال جسيم واحد من الضوء - أو الفوتون - من اليمين أو اليسار عبر الألياف الضوئية. الذرة، ردا على ذلك، ثم يعكس أو ينقل الفوتون واردة المقبل، وفقا لذلك. على سبيل المثال، في حالة واحدة، فوتون من الناحية اليمنى يستمر في طريقها إلى اليسار، في حين ينعكس الفوتون القادم من الجهة اليسرى إلى الخلف، مما تسبب في ايجاد حالة عكسية للذرة . في هذه الحالة معكوسة، الذرة تتيح مواصلة الفوتونات القادمة من الناحية اليسرى في نفس الاتجاه، في حين ينعكس أي الفوتون من الناحية اليمنى إلى الوراء، تنقليب حالة الذرية مرة أخرى. ويتم تشغيل هذا التحول القائم على ذرة واحدة فقط من الفوتونات - ليس هناك حاجة لحقول خارجية إضافية.بمعنى من المعاني، ويعمل الجهاز باعتباره معادلا لالترانزستورات الضوئية الإلكترونية، التي تحول التيارات الكهربائية ردا على التيارات الكهربائية الأخرى"، يقول الدكتور باراك دايان، رئيس مجموعة بصريات الكمية ومعهد وايزمان، بما في ذلك ايتاي Shomroni، سيرج روزنبلوم، يوليا Lovsky، اوريل Bechler وغابرييل Guendleman من قسم الفيزياء الكيميائية في كلية الكيمياء. الفوتونات ليست فقط الوحدات التي تتألف منها تدفق المعلومات، ولكن أيضا تلك التي تتحكم في الجهاز.
وجاء هذا الإنجاز ممكنا بفضل مزيج من حالتين من أحدث التكنولوجيات. الاولى هي تبريد الليزر وحبس الذرات. والآخر هو التلفيق القائم على رقاقة، ذات جودة فائقة من الرنانات البصرية المصغرة الزوجية مباشرة إلى الألياف الضوئية.
مختبر دايان في معهد وايزمان هو واحد من حفنة في جميع أنحاء العالم الذي يتقن كل من هذه التقنيات.
الدافع الرئيسي وراء الجهود الرامية إلى تطوير أجهزة الكمبيوتر الكم هو ظاهرة الكم المتراكبة، ذات جزيئات يمكن أن توجد في كثير من الوضعيات في وقت واحد، ويحتمل أن تكون قادرة على معالجة كميات ضخمة من البيانات في نفس الوقت. بعد التراكب يمكن أن تستمر فقط طالما لا شيء يلاحظ أو يقيس النظام وإلا فإنه ينهار في حالة واحدة. لذلك، الفوتونات هي المرشحة للاتصال بين نظم الكم لأنها لا تتفاعل مع بعضها البعض في كل شيء، والتفاعل ضعيفة جدا مع الجزيئات الأخرى.
دايان: "إن الطريق إلى بناء أجهزة الكمبيوتر الكم لا يزال طويلا جدا، ولكن الجهاز يوضح نظام بسيط وقوي، والتي ينبغي أن تنطبق على أي بنيةفي المستقبل لهذه الحواسيب ذات الوظائف المتعددة لذرة واحدة كعمل الترانزستور - - أو التبديل في اتجاهين - للفوتونات، ولكن في تجاربنا في المستقبل، نأمل في توسيع أنواع الأجهزة التي تعمل فقط على الفوتونات
رد مع اقتباس
