هنگامی که مردم در مورد نسل بعدی کامپیوترها و رایانه ها صحبت می کنند، معمولا به یکی از این دو چیز اشاره می نمایند: کامپیوترهای کوانتومی – دستگاه هایی که به صورت تصاعدی قدرت پردازش بیشتری به لطف اضافه کردن انطباق کوانتوم به کد باینری دارند- و رایانه های نوری، که پرتو داده ها را در سرعت نور و بدون ایجاد گرما و انرژی هدر رفته در کامپیوتر های الکترونیکی سنتی، منتقل می کنند.
همانطور که می دانیم، هر دوی این ها می توانند انقلابی در قدرت محاسبات ایجاد کنند، در حال حاضر دانشمندان در دانشگاه تکنولوژی سیدنی ماده ای که پتانسیل این را دارد که ترکیب هر دو این توانایی ها را در یک کامپیوتر قدرتمند بیاورد را کشف کرده اند.
این ماده لایه نیترید بورون شش ضلعی است، که شاید اسم دهن پر کنی داشته باشد، اما همه آنچه که شما واقعا نیاز دارید در مورد آن بدانید این است که تنها به ضخامت یک اتم می باشد، درست مثل گرافن و توانایی انتشار یک تپ نور کوانتومی در دمای اتاق را دارد که آن را برای کمک به ساخت یک تراشه کوانتومی کامپیوتر نوری ایده آل می سازد.
تا به حال، ساتع کننده ی کوانتومی در دمای اتاق، تنها یک چیز بوده است و آن هم، ماده سه بعدی مانند الماس می باشد، که هرگز به راحتی قابل ادغام بر روی تراشه های کامپیوتری نخواهند بود.
یکی از این محققان، به نام مایک فورد بیان کرد: “این مواد – لایه نیترید بورون شش ضلعی (اتم های بورون و نیتروژن در یک ساختار لانه زنبوری تنظیم شده اند) نسبتا منحصر به فرد می باشند”، “این به اندازه اتم ضخامت دارد و به طور سنتی به عنوان روان کننده استفاده می شود؛ با این حال در پردازش دقیق ما کشف شد که می تواند پالس کوانتیزه نور را نیز منتشر کنند، در واقع تک فوتونی که می تواند اطلاعات را حمل کند.”
“این اهمیت دارد به این خاطر که یکی از اهداف بزرگ این است که تراشه های کامپیوتری نوری بتوانند بر مبنای نور به جای الکترون کار کنند، بنابراین عملیات بسیار سریع تر و با تولید حرارت کمتر همراه خواهد بود”
بنابراین چگونه یک پالس نوری با محاسبات کوانتومی کار می کند؟ در یک سیستم کامپیوتری سنتی، فوتون ها یعنی ذرات نور، می توانند برای ذخیره اطلاعات در هر دو قطب عمودی یا افقی استفاده شوند.
اما آنها می توانند با یک حالت کوانتومی منحصر به فرد که همزمان در هر دو قطب عمودی و افقی قرار می گیرند به بیت های کوانتومی (یا کیوبیت) تبدیل شوند. این قضیه برای امنیت، و قدرت پردازش نیز بسیار مفید است.
یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی می گوید: “شما می توانید سیستم ارتباطی بسیار امنی با استفاده از تک فوتون ایجاد کنید “، “هر فوتون می تواند به عنوان یک کیوبیت به کار بسته شود (بیت کوانتومی، مشابه بیت الکترونیکی استاندارد است)، اما به این دلیل که کسی نمی تواند در فوتون منفرد استراق سمع داشته باشد، اطلاعات در آن امن است.”
بهتر از همه، اینکه این مواد ارزان هستند و ساخت آسانی دارند، که بدان معنی است که آن را می توان به راحتی بکار بست. همچنین یک گزینه بسیار قابل دوام است زیرا می تواند در دمای اتاق استفاده شود و در واقع می توان گفت این مواد ارزان، پایدار و در مقادیر زیاد در دسترس می باشند که محاسبات را به طور قطع دگرگون می سازند.
.
.
منبع: sciencealert
