Ključno otkriće u kvantnoj i klasičnoj obradi informacija

Istraživači iz U.S. Department of Energy’s (DOE) Argonne National Laboratory postigli su naučnu kontrolu koja je prva takve vrste.

Naučnici ukroćuju interakciju fotona i magnona.

U saradnji sa teoretičarima Univerziteta u Čikagu, demonstrirali su nov pristup koji omogućava kontrolu interakcije između mikrotalasnih fotona i magnona u realnom vremenu, što potencijalno dovodi do napretka u elektronskim uređajima i kvantnoj obradi signala. Fotoni u mikrotalasima su elementarne čestice koje prave elektromagnetne talase koje koristimo za bežične komunikacije. S druge strane, magnoni su elementarne čestice koje formiraju ono što naučnici nazivaju „talasima spina“ – poremećajima nalik talasima u uređenom nizu mikroskopskih poravnanih spinova koji se mogu pojaviti u određenim magnetnim materijalima. Interakcija sa mikrotalasima fotona i magnona pojavila se poslednjih godina kao obećavajuća platforma za klasičnu i kvantnu obradu informacija. Ipak, pokazalo se da je ovom interakcijom do sada nemoguće manipulisati u stvarnom vremenu.

Pre ovog otkrića, upravljanje interakcijom fotona i magnone bilo je poput ispucavanja strele u vazduh – čovek, kada je strela jednom u letu, uopšte nema kontrolu nad njom. Otkriće tima je to promenilo, pa je proces sada nalik letenju dronom, gde možemo elektronski da vodimo i kontrolišemo njegov let. Pametnim inženjeringom, tim koristi električni signal za periodično menjanje frekvencije vibracija magnona i na taj način indukuje efikasnu interakciju magnon-foton. Rezultat je prvi mikrotalasno-magnonski uređaj sa podešavanjem na zahtev. Uređaj tima može da kontroliše snagu interakcije fotona i magnona u bilo kom trenutku dok se informacije prenose između fotona i magnona. Može čak i potpuno da uključi i isključi interakciju.

Pomoću ove mogućnosti podešavanja, naučnici mogu da obrađuju i manipulišu informacije na načine koji daleko nadmašuje današnje hibridne magnonske uređaje, kao I da omogući važne aplikacije za kvantnu obradu signala, gde se mikrotalasno-magnonske interakcije istražuju kao perspektivan kandidat za prenos informacija između različitih kvantnih sistema.

Izvor: Scitechdaily