ພຶດຕິກໍາແມ່ເຫຼັກທີ່ຄົ້ນພົບໃຫມ່ສາມາດນໍາໄປສູ່ອຸປະກອນ Quantum ຮຸ່ນຕໍ່ໄປ

ນັກວິທະຍາສາດອອກຈາກຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດ Argonne ຂອງກະຊວງພະລັງງານສະຫະລັດ (DOE) ໄດ້ຄົ້ນພົບພຶດຕິກໍາແມ່ເຫຼັກທີ່ສາມາດນໍາໄປສູ່ອຸປະກອນ quantum ໃຫມ່. ທີມງານໄດ້ບັນລຸການ coupling quantum ລະຫວ່າງສອງອຸປະກອນແມ່ເຫຼັກຫ່າງໄກ, ເຊິ່ງສາມາດເປັນເຈົ້າພາບປະເພດສະເພາະຂອງການກະຕຸ້ນແມ່ເຫຼັກທີ່ເອີ້ນວ່າ magnons ທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນເວລາທີ່ກະແສໄຟຟ້າສ້າງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ. ໂດຍການສົມທົບອຸປະກອນແມ່ເຫຼັກເຫຼົ່ານີ້, magnons ສາມາດແລກປ່ຽນພະລັງງານແລະຂໍ້ມູນຂ່າວສານ, ເຊິ່ງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງອຸປະກອນເຕັກໂນໂລຊີ quantum ໃຫມ່. 

ການຄົ້ນຄ້ວາດັ່ງກ່າວໄດ້ລົງພິມໃນ ຈົດ ໝາຍ ທົບທວນທາງຮ່າງກາຍ. 

ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານການສະກົດຈິດແລະອຸປະກອນ Quantum

ການພັດທະນາໃຫມ່ໄດ້ກ້າວໄປຂ້າງຫນ້າພາກສະຫນາມຂອງແມ່ເຫຼັກ, ເຊິ່ງໄດ້ເປັນແຮງຂັບເຄື່ອນທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫລັງການຄົ້ນພົບທີ່ສໍາຄັນຈໍານວນຫຼາຍ, ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງ MRI ແລະການເກັບຮັກສາຮາດດິດຄອມພິວເຕີ. 

Valentine Novosad ເປັນນັກວິທະຍາສາດອາວຸໂສ Argonne ແລະເປັນຜູ້ຂຽນຂອງການສຶກສາ. 

Novosad ກ່າວວ່າ "ການເຊື່ອມຕໍ່ໄລຍະໄກຂອງ magnons ແມ່ນຂັ້ນຕອນທໍາອິດ, ຫຼືເກືອບເປັນເງື່ອນໄຂເບື້ອງຕົ້ນ, ສໍາລັບການເຮັດວຽກຂອງ quantum ກັບລະບົບແມ່ເຫຼັກ," Novosad ເວົ້າ. "ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດສໍາລັບ magnons ເຫຼົ່ານີ້ໃນການສື່ສານທັນທີທັນໃດກັບກັນແລະກັນໃນໄລຍະຫ່າງ." 

ການສື່ສານທັນທີນີ້ສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງການສົ່ງຂໍ້ຄວາມລະຫວ່າງ magnons ຈໍາກັດໂດຍຄວາມໄວຂອງແສງ. 

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສ້າງຂຶ້ນຈາກການສຶກສາປີ 2019 ບ່ອນທີ່ພວກເຂົາໄດ້ພັດທະນາລະບົບທີ່ຈະຊ່ວຍໃຫ້ການກະຕຸ້ນແມ່ເຫຼັກສົນທະນາກັບກັນແລະກັນໃນໄລຍະໄກໃນວົງຈອນ superconducting, ເຊິ່ງສາມາດເຮັດໃຫ້ magnons ເປັນພື້ນຖານຂອງປະເພດຂອງຄອມພິວເຕີ quantum ໄດ້. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ຄອມພິວເຕີ quantum ທີ່ມີປະສິດຕິພາບດັ່ງກ່າວຈະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອະນຸພາກທີ່ຈະສົມທົບແລະຢູ່ຄູ່ກັນເປັນເວລາດົນນານ. 

ບັນລຸຜົນການເຊື່ອມທີ່ແຂງແຮງ

ທີມງານໄດ້ວາງອອກເພື່ອບັນລຸຜົນກະທົບຂອງຄູ່ທີ່ເຂັ້ມແຂງນີ້ໂດຍການກໍ່ສ້າງວົງຈອນ superconducting. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ສອງແມ່ເຫຼັກ yttrium garnet ຂະຫນາດນ້ອຍ (YIG) spheres ແມ່ເຫຼັກຝັງຢູ່ໃນວົງຈອນ. ວັດສະດຸສະຫນັບສະຫນູນຄວາມຕື່ນເຕັ້ນ magnonic ແລະສົ່ງຜົນໃຫ້ປະສິດຕິພາບແລະການສູນເສຍຕ່ໍາ coupling ສໍາລັບ spheres ແມ່ເຫຼັກ. 

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ບັນລຸການເຊື່ອມສານກັນທີ່ເຂັ້ມແຂງລະຫວ່າງສອງ spheres, ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນໄລຍະຫ່າງພຽງແຕ່ຊັງຕີແມັດ, ໂດຍແມ່ເຫຼັກ couping ສອງ spheres ກັບ resonator superconducting ຮ່ວມກັນໃນວົງຈອນ. 

Yi Li ເປັນນັກວິທະຍາສາດວັດສະດຸ Argonne ແລະເປັນຜູ້ນໍາຂອງການສຶກສາ. 

ທ່ານ Li ກ່າວ​ວ່າ “ນີ້​ແມ່ນ​ຜົນສຳ​ເລັດ​ທີ່​ສຳຄັນ. "ຜົນກະທົບທີ່ຄ້າຍຄືກັນຍັງສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້ລະຫວ່າງ magnons ແລະ superconducting resonators, ແຕ່ໃນເວລານີ້ພວກເຮົາໄດ້ເຮັດມັນລະຫວ່າງສອງ magnon resonators ໂດຍບໍ່ມີການປະຕິສໍາພັນໂດຍກົງ. ການເຊື່ອມສານແມ່ນມາຈາກການພົວພັນທາງອ້ອມລະຫວ່າງສອງວົງກົມແລະເຄື່ອງສະທ້ອນແສງທີ່ສົ່ງຕໍ່ກັນໄດ້. 

ຫນຶ່ງໃນການພັດທະນາທີ່ສໍາຄັນຂອງການສຶກສາໃຫມ່, ເມື່ອປຽບທຽບກັບຫນຶ່ງໃນປີ 2019, ແມ່ນວ່າມີຄວາມສອດຄ່ອງຂອງ magnons ໃນ resonator ແມ່ເຫຼັກຍາວ. 

"ຖ້າທ່ານເວົ້າຢູ່ໃນຖ້ໍາ, ທ່ານອາດຈະໄດ້ຍິນສຽງດັງ," Novosad ເວົ້າ. "ສຽງດັງນັ້ນດົນປານໃດ, ຄວາມສອດຄ່ອງກັນດົນຂຶ້ນ." 

"ກ່ອນນີ້, ພວກເຮົາແນ່ນອນໄດ້ເຫັນຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງ magnons ແລະ resonator superconducting, ແຕ່ໃນການສຶກສານີ້ເວລາຄວາມສອດຄ່ອງກັນຂອງພວກມັນແມ່ນຍາວກວ່າຍ້ອນການໃຊ້ວົງມົນ, ເຊິ່ງເປັນເຫດຜົນທີ່ພວກເຮົາເຫັນຫຼັກຖານຂອງ magnons ທີ່ແຍກກັນເວົ້າກັບກັນແລະກັນ," Li. ສືບຕໍ່. 

Li ເວົ້າວ່າການສຶກສາສາມາດນໍາໄປສູ່ອຸປະກອນ quantum ຂະຫນາດນ້ອຍເນື່ອງຈາກການສະປິນແມ່ເຫຼັກມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງໃນອຸປະກອນ. 

"ມັນເປັນໄປໄດ້ວ່າແມ່ເຫຼັກຂະຫນາດນ້ອຍສາມາດຮັກສາຄວາມລັບຂອງຄອມພິວເຕີ quantum ໃຫມ່," Li ສະຫຼຸບ.