‍ 🔴 بررسی نانوخوشه‌های طلا به عنوان پلتفرم فناوری کوانتومی

‼️تحقیقات جدیدی که توسط دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا و دانشگاه تورنتو انجام شده، پتانسیل نانوخوشه‌های طلا (gold nanoclusters) را به عنوان یک پلتفرم مادی جدید برای فناوری‌های کوانتومی مطرح کرده است.

🔹این پژوهش‌ها که با حمایت شرکت Delta Gold Technologies صورت گرفته، نشان می‌دهد که خوشه‌های طلا با شعاعی در حدود ۹ آنگستروم (معادل یک ده‌میلیاردم متر) که مرتبه‌ای کوچک‌تر از مواد نیمه‌هادی‌های فعلی هستند، رفتار یک «ابراتم» (superatom) از خود نشان می‌دهند.

🔸در این مقیاس زیر یک نانومتر، #اسپین_الکترون در این خوشه‌ها به عنوان پایه‌ای برای رمزگذاری اطلاعات کوانتومی استفاده قرار گرفته است، که یک رویکرد بنیادین برای ساخت کیوبیت‌ها محسوب می‌شود.

❗گروه پژوهشی پن استیت موفق به ثبت گسیل فوتون با قطبش اسپینی (spin-polarized photon emission) به میزان تقریباً ۴۰٪ شده‌اند که به گفته آن‌ها بالاترین رکورد ثبت‌شده در میان سیستم‌های کوانتومی فاز چگال (condensed-phase quantum systems) است.

🔹این خلوص قطبش (spin polarization purity) برای عملکرد کیوبیت حیاتی است، زیرا بدون هم‌راستایی اسپین، عملیات درهم‌تنیدگی و همدوسی با شکست مواجه شده یا به سربار سنگین تصحیح خطا نیاز دارند که مقیاس‌پذیری را غیرعملی می‌سازد. محققان همچنین تأیید کرده‌اند که این پلتفرم دارای یک رابط اسپین-فوتون است که در فرکانس‌های متعدد کار می‌کند و افق کاربرد آن را به شبکه‌های کوانتومی نیز گسترش می‌دهد.

🔸یک جنبه کلیدی و متمایز این تحقیق، توجه همزمان به قابلیت ساخت و تولید است. برخلاف بسیاری از معماری‌های کیوبیت ابررسانا یا سیستم‌های یون‌های به‌دام‌افتاده که نیازمند زیرساخت‌های ساخت تخصصی هستند، سنتز این نانوخوشه‌های طلا در مقیاس گرمی در شرایط آزمایشگاهی معمولی و حتی توسط محققان مقطع کارشناسی قابل انجام است.

🔹این دستاورد، که فاصله بین کشف در آزمایشگاه تا تولید صنعتی را به طرز چشمگیری کاهش می‌دهد، به عنوان یک مزیت رقابتی بزرگ در مسیر توسعه فناوری‌های کوانتومی عملی مطرح می‌شود.

🔸در یک رویکرد موازی و مکمل، محققان دانشگاه تورنتو بر رشد ساختارهای مسطح طلا با استفاده از روش اپیتاکسی پرتو مولکولی (Molecular Beam Epitaxy - MBE) متمرکز شده‌اند. در این روش، لایه‌های کریستالی بسیار خالص (ultra-pure crystalline films) اتم به اتم در یک محیط فوق‌خلأ رشد داده می‌شوند.

🔹این گروه نیز نتایج اولیه خود را با مدل‌های نظری منطبق‌ یافته و بر پایداری بالقوه بیشتر ساختارهای خود نسبت به سایر روش‌ها تأکید کرده‌اند که گامی مهم به سوی پلتفرم‌های کوانتومی پایدارتر است.

🔸شرکت Delta Gold Technologies متعهد شده تا برنامه تحقیقاتی خود را تا سقف ۶ میلیون دلار طی شش سال گسترش دهد و در حال گفتگو با دانشگاه‌هایی در بریتانیا برای ایجاد یک مرکز عالی در این حوزه است. مجموع این یافته‌ها و برنامه‌ها، #طلا را به عنوان یک ماده پایه بسیار جدی و با پتانسیل بالا برای نسل بعدی محاسبات، حسگری و ارتباطات کوانتومی مطرح می‌کند.

📎 لینک خبر

🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰
🟢join: @QuantumTEQ
🌐Website
🔵LinkedIn

#اخبار #نانوخوشه_طلا #کیوبیت_اسپینی