Kvant hisoblashlari zamonaviy{0}}ba'zi vazifalar uchun zamonaviy hisoblash tizimlarining texnik cheklovlaridan ancha oshib ketishi mumkin bo'lgan potentsial yutuq texnologiyasidir. Biroq, amaliy, yirik{2}}kvant kompyuterlarini birlashtirish, ayniqsa murakkab va nozik texnikalar tufayli qiyinligicha qolmoqda.
Ba'zi kvant hisoblash tizimlarida bitta ionlar (masalan, stronsiy kabi zaryadlangan atomlar) hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun ishlatiladigan ma'lum effektlarni yaratish uchun lazer nurlari bilan bir qatorda elektromagnit maydonlarga ta'sir qiladi. Bunday sxemalar turli xil to'lqin uzunlikdagi yorug'likni qurilmaning turli pozitsiyalariga kiritishni talab qiladi, ya'ni ko'plab lazer nurlari to'g'ri tartibga solinishi va belgilangan maydonga etkazilishi kerak. Bunday hollarda cheklangan makonda turli xil yorug'lik nurlarini etkazib berishning amaliy cheklovlari qiyinchilik tug'diradi.
Buni hal qilish uchun Osaka universiteti tadqiqotchilari cheklangan makonda yorug'likni etkazib berishning noyob usullarini o'rganishdi. Ularning ishi olti xil lazer nurlarini belgilangan manzilga yetkazish uchun to‘lqin uzatgichlarga biriktirilgan optik tolalar bilan quvvat-samarador nanofotonik sxemani aniqladi. Topilmalar nashr etilganAPL kvanti.
“Lazer nurini yetkazib berish uchun qamalgan ion kvant kompyuterlari bilan bog‘liq fotonik sxemalarni sozlashning kengaytiriladigan, amaliy usullari hali ishlab chiqilmagan”, deydi muallif Alto Osada. "Ushbu qiyinchilikni engish uchun biz ion tuzog'idagi barcha tutqich zonalarini hisobga oladigan samarali usul yaratmoqchi edik."
Tadqiqotning bir qismi sifatida, turli lazer nurlarini to'g'ri joylarga o'tkazish uchun to'lqin o'tkazgichlarni bo'linishi va sxemalar ichida ijodiy yo'llar bilan qayta tartibga solish kerak edi. Dizaynlar, shuningdek, lazer nurlarini mustaqil ravishda o'chirish va yoqish qobiliyatini hisobga olishi kerak, shu bilan birga maksimal quvvat samaradorligini ta'minlaydi.
Lazer nurlari bir-birining ustiga o'tib, zanjirlar bo'ylab harakatlanayotganda, natijada paydo bo'lgan to'lqin o'tkazgich naqshlari murakkab, ko'zni qamashtiruvchi{0}}gobelenlar ko'rinishini oladi.
"Bizning ishimiz shuni ko'rsatadiki, bu yondashuv bitta chipda bir necha yuz kubitga ruxsat berishi mumkin", deb ta'kidlaydi Osada. Qubitlar kvant hisoblashning asosiy birliklariga ishora qiladi, ular asosida kvant algoritmlari haqiqiy dunyo muammolarini hal qilish uchun ishlaydi.
Tadqiqotchilar naqshlarni shakllantirishda pufakchali tartiblash va blokli takrorlash deb ataladigan ikkita yondashuvdan foydalanganlar. Ikkala naqsh ham afzalliklarga ega ekanligi aniqlandi, tadqiqotchilar ikkalasi o'rtasidagi tanlov talab qilinadigan lazer nurlari soni va fotonik elementlarning yo'qolishi kabi omillarga bog'liqligini ta'kidladilar. Tadqiqot tutqun ionlarga yorug'lik nurlarini etkazish uchun sxemada to'lqin o'tkazgichlarining murakkab naqshlaridan foydalanishning maqsadga muvofiqligi va potentsialini muvaffaqiyatli ta'kidladi.
Ushbu tadqiqot xuddi shu kontseptsiyani nafaqat kvant hisoblashda, balki keng ko'lamli ilovalar bilan muhim texnologik yutuq bo'lgan ilg'or optik tizimlarni ishlab chiqarishda ham qo'llash mumkinligi haqida hayajonli xulosalar beradi.
