การพัวพันกันของควอนตัมในระบบกลไกด้วยกล้องจุลทรรศน์ได้แสดงให้เห็นโดยนักฟิสิกส์ในออสเตรียและเนเธอร์แลนด์ ซึ่งยืนยันว่าการทดลองของพวกเขาผ่านการทดสอบ “เบลล์” สำหรับการพัวพัน ระบบนี้สร้างขึ้นโดยSimon Gröblacherและวิทยาลัยต่างๆ ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟต์และมหาวิทยาลัยเวียนนา และอาจนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีสารสนเทศควอนตัมใหม่ๆ เช่น โหนดหน่วยความจำ
การพัวพันเป็นผลสืบเนื่องที่น่าสงสัย
ของกลศาสตร์ควอนตัมที่ยอมให้อนุภาคสองอนุภาคเชื่อมต่อกันในลักษณะที่ฟิสิกส์คลาสสิกไม่สามารถอธิบายได้ โดยปกติแล้วจะสังเกตได้จากความสัมพันธ์ระหว่างการวัดที่ทำกับอนุภาคสองตัว (เช่น โพลาไรซ์ของพวกมัน) ในปีพ.ศ. 2507 นักฟิสิกส์ชาวไอร์แลนด์เหนือจอห์น เบลล์ได้บรรยายถึง การทดสอบที่มีชื่อเสียง ของเขา ว่าความสัมพันธ์ดังกล่าวแข็งแกร่งกว่าที่อนุญาตโดยฟิสิกส์คลาสสิกหรือไม่ ซึ่งกำหนดโดยการละเมิดสิ่งที่เรียกว่าความไม่เท่าเทียมกันของเบลล์ในปัจจุบัน
ปรากฎว่าสิ่งกีดขวางสามารถเกิดขึ้นได้ในระบบที่มีขนาดใหญ่กว่าอนุภาคพื้นฐานมาก ในช่วงต้นปี 2018 ทีมงานของ Gröblacher แสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะพันชิ้นซิลิคอนยาว 10 ไมครอนที่เหมือนกันสองชิ้นเข้าด้วยกัน ซึ่งแต่ละชิ้นมีอะตอมประมาณ 10 พันล้านอะตอม ซึ่งถูกยึดไว้ที่ปลายแต่ละด้านและทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนทางกล
ตอนนี้เขียนในPhysical Review Lettersทีมงานกล่าวว่าได้ใช้ระบบที่คล้ายคลึงกันเพื่อดำเนินการ “การทดสอบ Bell ครั้งแรกโดยใช้สหสัมพันธ์ระหว่างเครื่องสะท้อนเสียงเชิงกลแบบเบาและแบบไมโคร ซึ่งประกอบขึ้นเป็นวัตถุขนาดมหึมา”
ออปติคัลอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์การทดสอบนี้เกี่ยวข้องกับการใส่เครื่องสะท้อนเสียงลงในแขน (เส้นทาง) ที่แยกจากกันทั้งสองข้างของเครื่องวัดระยะด้วยแสง เพื่อให้เครื่องสะท้อนเสียงแยกจากกัน 20 ซม. เครื่องวัดอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ตัวแยกลำแสงออปติคัลสองตัว โดยตัวหนึ่งจะแยกลำแสงออกเป็นแขนทั้งสองข้าง และอีกตัวหนึ่งจะรวมลำแสงทั้งสองเข้าด้วยกันก่อนที่จะแยกออกอีกครั้ง และส่งลำแสงสองลำไปยังเครื่องตรวจจับโฟตอนสองเครื่องที่ต่างกัน
เรโซเนเตอร์ถูกทำให้เย็นลงจนต่ำกว่า 1 K
และการทดลองเริ่มต้นด้วยพัลส์เลเซอร์สีน้ำเงินที่ถูกยิงเข้าไปในอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ ซึ่งทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในเรโซเนเตอร์ตัวใดตัวหนึ่ง เครื่องสะท้อนเสียงแบบสั่นนี้จะปล่อยโฟตอนออกมา ซึ่งเครื่องตรวจจับตัวใดตัวหนึ่งตรวจพบเมื่อมันโผล่ออกมาจากตัวตรวจวัดอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ ซึ่งเป็นการยืนยันการกระตุ้น เนื่องจากตัวสะท้อนเสียงเหมือนกัน จึงไม่มีทางรู้ได้ว่าตัวสะท้อนใดที่ปล่อยโฟตอนและทำให้ตัวสะท้อนทั้งสองอยู่ในสถานะพัวพัน
คู่ที่สัมพันธ์กันจากนั้น ชีพจรที่สองของแสงสีแดงจะถูกยิงเข้าไปในอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ ซึ่งทำให้เครื่องสะท้อนเสียงสั่นสะเทือนปล่อยโฟตอนตัวที่สองออกมา ซึ่งเครื่องตรวจจับโฟตอนตัวใดตัวหนึ่งจากสองเครื่องก็หยิบขึ้นมาเช่นกัน การพันกันของเครื่องสะท้อนเสียงได้รับการยืนยันโดยการวัดความสัมพันธ์ระหว่างที่เครื่องตรวจจับวัดคู่โฟตอน – ตัวอย่างเช่น จำนวนครั้งที่การวัดโฟตอนแรกในเครื่องตรวจจับ-1 ตามด้วยโฟตอนที่สองในเครื่องตรวจจับ-2
ทีมงานสามารถปรับเฟสของพัลส์สีน้ำเงินและสีแดงเมื่อเคลื่อนผ่านแขนต่างๆ ได้โดยใช้ตัวเปลี่ยนเฟสที่แขนข้างหนึ่งของอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ โดยการวัดสหสัมพันธ์เป็นฟังก์ชันในเฟสเหล่านี้ พวกเขาสามารถยืนยันได้ว่าความไม่เท่าเทียมกันของเบลล์ถูกละเมิดมากกว่า 4σ
อายุการใช้งานของตัวกระตุ้นในตัวสะท้อนปัจจุบันอยู่ที่หลายไมโครวินาที อย่างไรก็ตาม หากสามารถเพิ่มได้อย่างมีนัยสำคัญ ระบบสามารถใช้เป็นโหนดหน่วยความจำในคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้ Gröblacherและเพื่อนร่วมงานหวังว่าจะแสดงให้เห็นถึงการพัวพันกับเครื่องชั่งที่ใหญ่กว่า และด้วยสถานะควอนตัมที่ซับซ้อนมากขึ้นของเครื่องสะท้อนออปโตเมคานิคัล
อุปกรณ์สวิตชิ่งรวม
“การค้นหาสวิตช์สำหรับใช้งานทั่วไปที่อุณหภูมิห้องตัวถัดไปที่ช่วยในการปรับขนาดด้วยคอมพิวเตอร์ถือเป็นจอกศักดิ์สิทธิ์สำหรับการประมวลผล” ศศิกันต์ มณีปัตรุนี สมาชิกในทีมซึ่งรับผิดชอบด้านการพัฒนาฮาร์ดแวร์สำหรับโครงการ MESO ที่Intel ในเมืองฮิลส์โบโร รัฐโอเรกอน และผู้ออกแบบ อุปกรณ์ MESO ตัวแรก “สิ่งที่เรียกว่าอุปกรณ์สวิตชิ่งแบบรวมกลุ่มคือตัวเลือกที่มีศักยภาพในการเปลี่ยนหรือปรับปรุงทรานซิสเตอร์แบบ CMOS สวิตช์สถานะโดยรวมคือสวิตช์ที่ทำงานโดยการย้อนกลับของเฟอร์โรแมกเนติซึม เฟอร์โรอิเล็กทริก หรือเฟอร์โรโตโรดิซิตี้ของวัสดุ เป็นต้น อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถสร้างให้มีขนาดเล็กกว่า 10 นาโนเมตร และเอาชนะ ‘การกดขี่ของ Boltzmann’”
Multiferroics แสดงสัญญาในบริบทนี้เนื่องจากมีอะตอมที่มีมากกว่าหนึ่งสถานะโดยรวม ประจุบวกและลบจะถูกชดเชยในวัสดุเหล่านี้ และสร้างไดโพลไฟฟ้าที่เรียงตัวกันทั่วทั้งตัวอย่าง ทำให้เกิดโมเมนต์ไฟฟ้าถาวร
อุปกรณ์ MESO ที่ผลิตโดย Manipatruni และเพื่อนร่วมงานประกอบด้วย multiferroic ที่ประกอบด้วยบิสมัท เหล็ก และออกซิเจน (BiFeO 3 ) ซึ่งเป็นทั้งสารต้านแม่เหล็กและเฟอร์โรอิเล็กทริก “รัฐทั้งสองนี้ – ต้านแม่เหล็กและเฟอร์โรอิเล็กทริก – เชื่อมโยงกันเพื่อให้การเปลี่ยนแปลงหนึ่งส่งผลกระทบต่ออีกสถานะหนึ่ง” รามามูร์ธี ราเมชแห่ง UC Berkeley ผู้สร้างวัสดุ multiferroic ตัวแรกในปี 2544 “ด้วยการจัดการสนามไฟฟ้าคุณสามารถเปลี่ยน สถานะแม่เหล็กซึ่งมีความสำคัญต่อ MESO”
Spin-orbit coupling สำหรับการอ่านค่าในอุปกรณ์ MESO สนามไฟฟ้าจะพลิกสนามไฟฟ้าไปทั่ววัสดุ ซึ่งจะพลิกอิเล็กตรอนที่สร้างสนามแม่เหล็ก ความสามารถนี้มาจาก coupling ของสปินออร์บิท ซึ่งเป็นเอฟเฟกต์ควอนตัมที่สร้างกระแสขึ้นอยู่กับทิศทางของการหมุนของอิเล็กตรอน
นักวิจัยสามารถอ่านทิศทางนี้ได้ และด้วยเหตุนี้สถานะของ multiferroic ของพวกเขาโดยใช้วัสดุทอพอโลยีหรือ high-spin–orbit-coupling (SOC) ที่มีผลการหมุนของวงโคจร วัสดุดังกล่าวรวมถึงทอพอโลยีออกไซด์
“เราทำสิ่งนี้โดยการฉีดกระแสไฟเข้าในอุปกรณ์ ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนแบบโพลาไรซ์หมุนจากเฟอร์โรแม่เหล็กเข้าสู่วัสดุ SOC” Manipatruni อธิบาย “ต้องขอบคุณการแปลงแบบหมุนเป็นประจุของ SOC กระแสประจุจะถูกสร้างขึ้นที่เอาต์พุต สถานะการชาร์จอินพุต (แรงดันบวกและกระแสบวก) จึงกลับด้านโดยลอจิกเกต MESO ที่เอาต์พุต”
“คุณสมบัติที่ดีมากมาย”MESO ของเรามีคุณสมบัติที่ดีมากมาย เขากล่าว “ประการแรก มันคืออุปกรณ์ลอจิกสปินโทรนิกที่ปรับขนาดได้เครื่องแรกที่สามารถตอบสนองความต้องการของวงจรรวมสำหรับการคำนวณ ในแง่ที่ว่าหลักการทำงานช่วยให้ความต้องการพลังงานดีขึ้นเมื่ออุปกรณ์มีขนาดเล็กลง อันที่จริง พลังงานของอุปกรณ์ลดลงแปดเท่าสำหรับทุก ๆ การลดขนาดสองเท่า”
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>เว็บสล็อตแตกง่าย
