ម៉ាស៊ីនម៉ាស់ធ្យូង

រូបថតនៃម៉ាស៊ីន Quantum ដែលបង្កើតឡើងដោយ O'Connell ។ ឧបករណ៍សំរួលមេកានិចមានទីតាំងស្ថិតនៅផ្នែកខាងឆ្វេងនៃ តួអក្សរ coupling (ការ៉េពណ៌សតូច) ។ នេះ qubit ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងផ្នែកខាងលើនៃកុងដង់គូស្វាម៉ីភរិយា។

មួយ ម៉ាស៊ីនកង់ទិច គឺជាឧបករណ៍ដែលមនុស្សបានធ្វើការដែលមានចលនារួមខាងក្រោមច្បាប់នៃ មេកានិចកង់ទិច ។ គំនិតដែល វត្ថុ macroscopic អាច

អនុវត្តតាមច្បាប់នៃមេកានិចកង់ទិចដែលបានមកពីការមកដល់នៃមេកានិចកង់ទិចនៅដើមសតវត្សទី 20 ។ ^[1]^[2]យ៉ាងណាក៏ដោយដូចដែលបានគូសបញ្ជាក់ដោយ ការសាកល្បងគិតពី ឆ្មារបស់Schrödinger ឥទ្ធិពលអាំងតេក្រាលមិនត្រូវបានគេមើលឃើញយ៉ាងងាយស្រួលនៅលើវត្ថុធំ ៗ នោះទេ។ ^[^{ត្រូវការអំណះអំណាង}^] ហេតុដូច្នេះសភាពចលនានៃកង់ទិចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញតែនៅក្នុងកាលៈទេសៈពិសេសនៅសីតុណ្ហភាពទាបបំផុត។ ភាពផុយស្រួយនៃឥទ្ធិពលអតិសុខុមប្រាណនៅក្នុងវត្ថុម៉ាទ្រីសអាចកើតមានឡើងពីការ ថយចុះបរិមាណ ដ៏ឆាប់រហ័ស។ ^[3] ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបានបង្កើតម៉ាស៊ីនអាំងទ័រជាលើកដំបូងនៅក្នុងឆ្នាំ 2009 ហើយសមិទ្ធផលនេះត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា "ការប្រែក្លាយនៃឆ្នាំ" ដោយ វិទ្យាសាស្រ្ត ក្នុងឆ្នាំ 2010 ។

មាតិកា

1ម៉ាស៊ីន Quantum ដំបូង
- 1.1ធ្វើឱ្យត្រជាក់ដល់ដី
- 1.2ការត្រួតពិនិត្យស្ថានភាព quantum
2ចំណាំ

ម៉ាស៊ីន Quantum ដំបូង

កំពុងស្កេនអេឡិចត្រុងអេឡិចត្រុង នៃ ខ្សែភាពយន្តសូរស័ព្ទ ។ ផ្នែកម៉ាញ៉េទិចនៃអង្គធាតុអ័រម៉ូនត្រូវបានគាំទ្រទៅខាងឆ្វេងដោយដែកលោហៈពីរដែលដើរតួជាខ្សែភ្ជាប់អគ្គិសនី។

ម៉ាស៊ីនអាំងទ័រដំបូងត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅថ្ងៃទី 4 ខែសីហាឆ្នាំ 2009 ដោយ លោកអាន់ឌើរអូអូខុនលែល នៅពេលកំពុងបន្តការសិក្សាថ្នាក់បណ្ឌិតរបស់គាត់។ ក្រោមការដឹកនាំរបស់ លោក Andrew N. Cleland និង John M. Martinis នៅ សាកលវិទ្យាល័យកាលីហ្វ័រញ៉ាសាន់បាបារ៉ា ។ O'Connell និងសហការីរបស់គាត់ បាន coupled រួមគ្នាមួយមេកានិច អនុភាព , ស្រដៀងគ្នាទៅជាឈ្នាន់តូចនិងជា qubit ឧបករណ៍ដែលអាចមាននៅក្នុងការមួយ តម្រួត នៃរដ្ឋកង់ទិចពីរក្នុងពេលដូចគ្នានេះ។ ពួកគេអាចធ្វើឱ្យសំឡេងរំញ័រញ័រមួយចំនួនតូចនិងមួយចំនួនធំក្នុងពេលដំណាលគ្នា - ប្រសិទ្ធិភាពដែលនឹងមិនអាចធ្វើទៅបាននៅក្នុង រូបវិទ្យាបុរាណមួយ។ ការរំញ័រមេកានិចមានទំហំធំល្មមអាចមើលឃើញដោយភ្នែកទទេរដែលដរាបណាទទឹងសក់របស់មនុស្ស។ ^[4] ការងារនេះត្រូវបានបោះពុម្ពផ្សាយជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងទស្សនាវដ្ដី ធម្មជាតិនៅខែមីនាឆ្នាំ 2010 ។ ^[5] ទស្សនាវដ្ដី វិទ្យាសាស្ដ្រ បានប្រកាសថាការបង្កើតម៉ាស៊ីនអាំងទ័រទី 1 ជា« ភាពជោគជ័យនៃឆ្នាំ »ឆ្នាំ 2010 ។ ^[6]

ត្រជាក់ទៅរដ្ឋដី

ក្នុងគោលបំណងដើម្បីបង្ហាញពីឥរិយាបទមេកានិចកង់ទិចរបស់ក្រុមជាលើកដំបូងចាំបាច់ដើម្បីអនុភាពមេកានិចត្រជាក់រហូតដល់វាគឺនៅក្នុងកង់ទិចរបស់ខ្លួន រដ្ឋដី (រដ្ឋជាមួយនឹងការ ថាមពលទាបបំផុតដែលអាចធ្វើបាន ) ។ ជាពិសេសសីតុណ្ហភាព T « hf / k ត្រូវបានគេតម្រូវឱ្យមាន, ដែល h គឺ Planck Constant , f គឺជា ប្រេកង់ នៃប្រដាប់បន្តពូជហើយ k ជា ថេរ Boltzmann ។ ^{a [>]} ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវពីមុនបានតស៊ូជាមួយដំណាក់កាលនេះគឺ 1 MHzឧទាហរណ៏, គួរតែត្រូវបានត្រជាក់ទៅសីតុណ្ហភាពទាបបំផុតនៃ 50 μK ។ ^[7] ក្រុមអ្នក O'Connell បានសាងសង់ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃអនុភាពដែលជា អនុភាពខ្សែភាពយន្តសូរស័ព្ទភាគច្រើន , ^[5] ជាមួយនឹងប្រេកង់ខ្ពស់ជាងច្រើន resonant (6 GHz) ដែលនឹងឈានដល់រដ្ឋដីរបស់ខ្លួនហេតុដូចនេះនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាងនេះ (ទាក់ទង) (~ 0,1 K); សីតុណ្ហាភាពនេះអាចនឹងត្រូវបានឈានដល់យ៉ាងងាយស្រួលជាមួយនឹង ទូទឹកកក ។ ^[5] នៅក្នុងពិសោធន៍អង្គធាតុអុកស៊ីដង់ត្រូវបានត្រជាក់ដល់ 25 មីលីក្រាម។ ^[5]

ការត្រួតពិនិត្យស្ថានភាព Quantum

ខ្សែភាពយន្តសំលេងសូរស័ព្ទត្រូវបានធ្វើពី សម្ភារៈ piezoelectric ដូច្នេះវាបានប្រែប្រួលរូបរាងផ្លាស់ប្តូររបស់វាបានបង្កើតសញ្ញាចរន្តអគ្គិសនីហើយផ្ទុយទៅវិញសញ្ញាអេឡិចត្រូនិចអាចប៉ះពាល់ដល់លំយោលរបស់វា។ លក្ខណសម្បត្តិនេះបានអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍សំយោគត្រូវបាន ផ្សំ ជាមួយ qubit ដំណាក់កាល ទំនើប ដែលជាឧបករណ៍ដែលត្រូវបានប្រើក្នុង កុំព្យូទ័រ ដែលមានកម្រិត quantum ដែលអាចគ្រប់គ្រងបានត្រឹមត្រូវ។

នៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច, រំញ័រត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយរំញ័របឋមដែលត្រូវបានគេហៅថា phonon ។ ធ្វើឱ្យឧបករណ៍បំពងសំឡេងត្រជាក់ចំពោះស្ថានភាពដីរបស់វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាស្មើនឹងការយកចេញនូវសម្លេងទាំងអស់។ បន្ទាប់មកក្រុមការងារអាចផ្ទេរសម្លេង phonon នីមួយៗពី qubt ទៅសម្លេងឮ។ ក្រុមនេះក៏អាចផ្ទេរ រដ្ឋ រឹតបន្តឹង មួយផងដែរដែលកូតាស្ថិតនៅក្នុងការដាក់បញ្ចូលគ្នានៃរដ្ឋពីរនៅពេលតែមួយនៅលើអង្គធាតុម៉ាញ៉េទិច។ ^[8] នេះមានន័យថាឧបករណ៍បំពងសំឡេង "រំញ័រតាមរបៀបតិចតួចនិងច្រើនក្នុងពេលតែមួយ" នេះបើយោងតាម សមាគមអាមេរិកសម្រាប់ការរីកចម្រើនវិទ្យាសាស្ត្រ ។ ^[9] ការរំញ័រមានរយៈពេលត្រឹមតែប៉ុន្មាន nanosecondsមុនពេលត្រូវបានបំបែកដោយឥទ្ធិពលខាងក្រៅរំខាន។ ^[10] នៅក្នុង ក្រដាស Nature ក្រុមការងារបានបញ្ចប់ "ការបង្ហាញនេះផ្តល់នូវភស្តុតាងដ៏រឹងមាំថាមេកានិចក្វាងម៉េនបានអនុវត្តទៅវត្ថុមេកានិចដែលធំល្មមនឹងត្រូវបានគេមើលឃើញដោយភ្នែកទទេ" ។ ^[5]