تله پورت ممکن شد! - دیتاپد

به گزارش خبرگزاری خبرنگاران ، پژوهشگران از رایانه کوانتومی برای شبیه سازی نحوه انتقال و ذخیره انرژی در یک کیوبیت استفاده کردند و بدین ترتیب پیروز شدند انرژی استخراج شده از فضا را با استفاده از رایانه کوانتومی به مکان نو منتقل نمایند.

به گزارش ایسنا، مزایای رایانش کوانتومی بسیار است و مهم ترین آنها استفاده از آن برای برداشت انرژی، انتقال آن به جای دیگر و ذخیره آن برای استفاده در آینده است. این دقیقاً همان چیزی است که محققان دانشگاه پردو در ایالات متحده با اینکه این ایده بیش از یک دهه پیش ارائه شده بود، اکنون به آن دست یافته اند.

فیزیک کوانتومی هنوز یک رشته در حال ظهور است و چیزهای زیادی در خصوص آنچه که می توان با آن انجام داد، ناشناخته به جای مانده است. دانشمندان در این زمینه نظریه های نوی را پیشنهاد می نمایند که قبل از تبدیل شدن به قوانینی که بر درک ما از این زمینه حاکم است، به طور گسترده مورد آزمایش قرار می گیرند.

یکی از این قوانین بیان می نماید که فضای کاملی در قلمرو کوانتومی وجود ندارد. حتی اگر فضا از کوچکترین اتم ها پاک گردد، سوسوهای ریز میدان های کوانتومی همچنان در آن باقی می ماند و حتی ویژگی های کوانتومی مانند درهم تنیدگی دارد.

انتقال انرژی از راه دور

درهم تنیدگی کوانتومی پدیده ای مجذوب کننده در فیزیک کوانتومی است که رفتار گروهی از ذرات را شرح می دهد که حالت کوانتومی آنها مستقل از سایرین قابل توصیف نیست. این درهم تنیدگی حتی زمانی که فاصله زیادی ذرات را از هم جدا می نماید، ادامه دارد.

در سال 2008، ماساهیرو هوتا پژوهشگری از دانشگاه توهوکو در ژاپن پیشنهاد کرد که سوسوهای کوچک میدان های کوانتومی در فضاهای خالی، زمانی که درهم تنیده می شوند، می توانند برای انتقال انرژی از راه دور استفاده شوند. این ایده برای بیش از یک دهه یک آزمایش فکری باقی ماند تا اینکه تحقیقات رایانش کوانتومی سرعت گرفت.

وقتی محققان آزمایش های هوتا را انجام دادند، در واقع توانستند انرژی را از راه دور انتقال دهند، اما به مانع نوی برخورد کردند. انرژی منتقل شده که به محیط اطراف نشت می کرد، از بین رفت و قابل ذخیره نبود.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی سابر کیس(Saber Kais) استاد مهندسی شیمی، برق و رایانه در دانشگاه پردو در ایالات متحده اکنون راه حلی با استفاده از رایانش کوانتومی دارد.

کیوبیت به عنوان ذخیره نماینده انرژی

تیم کیس مشکل ذخیره انرژی را با استفاده از ابتدایی ترین جزء رایانش کوانتومی که بیت کوانتومی یا کیوبیت است، حل کرد. محققان در آزمایش خود از کیوبیت ها در پایین ترین حالت انرژی خود استفاده کردند.

در دنیایی ساده تر، این کیوبیت ها دارای انرژی صفر خواهند بود، اما می دانیم که حتی خالی ترین مکان ها نیز به علت سوسو زدن های کوچک میدان های کوانتومی انرژی دارند. اگر دو کیوبیت درهم تنیده و سپس از هم جدا شوند، آنگاه حتی کوچکترین اقداماتی نیز حالت انرژی آنها را تغییر می دهد.

به عنوان مثال، اگر مقدار گیری های حالت انرژی کیوبیت اول انجام گردد، انرژی آن کمی افزایش می یابد که در کیوبیت درهم تنیده نیز منعکس می گردد، اما این تغییر در کیوبیت دیگر قابل مشاهده نخواهد بود.

با این حال اگر شخصی که مقدار گیری می نماید، دقیقاً معین کند که کیوبیت های درهم تنیده چقدر انرژی اضافی دارند، می توانند این انرژی را از کیوبیت درهم تنیده استخراج نمایند و دو کیوبیت را به پایین ترین حالت انرژی خود برگردانند.

طبق تحقیقات کیس، این انرژی اضافی می تواند در کیوبیت دیگری برای استفاده در آینده ذخیره گردد. محققان این رویکرد را با استفاده از شبیه سازی بر روی یک رایانه کوانتومی آزمایش نموده اند.

می توان استدلال کرد که این بیشتر یک شبیه سازی است تا یک آزمایش واقعی، اما بعلاوه نزدیک ترین آزمایشی است که می توان در یک شبیه سازی انجام داد.

کیس و تیمش می خواهند در مرحله بعد از این انرژی برای انجام واکنش های شیمیایی استفاده نمایند و آن را به یک برنامه کاربردی در دنیای واقعی تبدیل نمایند.

227227