‍ 🔴 جهش بزرگ در محاسبات کوانتومی و هوش مصنوعی: ساخت تراشه‌ی نانومقیاس نوری توسط دانشمندان دانشگاه موناش

❗ محققان دانشگاه موناش #استرالیا موفق به توسعه‌ی یک مدار پیشرفته در مقیاس نانو شده‌اند که قادر است اطلاعات مبتنی بر نور را تولید، هدایت و رمزگشایی کند؛ تمام این فرآیندها تنها روی یک تراشه‌ی واحد انجام می‌شود.

🔹 این فناوری موفقیت‌آمیز که توسط دانشمندان دانشکده فیزیک و نجوم موناش توسعه یافته، گام بزرگی در حوزه نوظهور #ولیترونیکس (Valleytronics) به شمار می‌رود؛ حوزه‌ای که می‌تواند پایه‌گذار رایانه‌های سریع‌تر، بهینه‌تر از نظر مصرف انرژی و فناوری‌های کوانتومی پیشرفته باشد.

🔸 برای اولین بار، این تیم یک سیستم کاملاً یکپارچه را به نمایش گذاشته است که می‌تواند سیگنال‌های نوری خاصی را تولید کند، آن‌ها را در جهات دقیق هدایت کرده و به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کند؛ همه این‌ها در یک دستگاه کوچک و مبتنی بر تراشه انجام می‌شود.

🔹 این سیگنال‌های نوری اطلاعات را با استفاده از ویژگی‌ای به نام «درجه آزادی ولی» (Valley degree of freedom) حمل می‌کنند؛ یک ویژگی کوانتومی در مواد که می‌توان از آن برای رمزگذاری و پردازش داده‌ها به روش‌های کاملاً جدید استفاده کرد.

❗ تا پیش از این، دانشمندان می‌توانستند این سیگنال‌ها را تولید یا شناسایی کنند، اما انجام تمام این مراحل در یک دستگاه یکپارچه ممکن نبود. این دستاورد گلوگاه اصلی این حوزه را که سال‌ها مانع پیشرفت آن بود، برطرف کرده است.

🔸 این تراشه با استفاده از مواد فوق‌نازک (با ضخامت تنها چند اتم) در ترکیب با #متاسطح ها (Metasurfaces) کار می‌کند که رفتار نور را در مقیاس‌های بسیار کوچک کنترل می‌کنند. محققان از یک روش چیدمان ساده برای ترکیب این مواد استفاده کرده‌اند تا بر چالش‌های فنی رشد مستقیم مواد روی ساختارهای فوتونیکی غلبه کنند.

‼️ یکی از مهم‌ترین مزایای این سیستم، عملکرد آن در دمای اتاق است. این ویژگی آن را بسیار کاربردی‌تر از بسیاری از فناوری‌های کوانتومی می‌کند که به خنک‌سازی شدید و هزینه‌بر نیاز دارند.

🔹 دستگاه‌های فوتونیکی از نور به جای الکتریسیته برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کنند تا به پهنای باند عظیم، سرعت انتقال داده فوق‌العاده بالا و مصرف انرژی کمتر دست یابند. این دستاورد پتانسیل بالایی برای کاربرد در #محاسبات_کوانتومی، تصویربرداری پیشرفته و سیستم‌های ارتباط نوری نسل بعدی دارد.

🔸 محققان برای نمایش توانمندی این تراشه، با موفقیت دو تصویر مجزا را به طور همزمان رمزگذاری و پردازش کردند که نشان می‌دهد این دستگاه می‌تواند چندین جریان اطلاعات را به صورت همزمان مدیریت کند.

🔹 این پروژه بین‌المللی با همکاری پژوهشگرانی از کشورهای استرالیا، چین، سنگاپور، آلمان و ژاپن انجام شده و نتایج آن در مجله معتبر Nature Photonics به چاپ رسیده است.

📎لینک خبر

🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰
🟢join: @QuantumTEQ
🌐Website
🔵LinkedIn
#اخبار #اپتیک_کوانتومی