گروهي از فيزيكدانان دانشگاه ملي استراليا به روشي براي كاهش سرعت نور و كند كردن حركت پالس ليزري پر سرعت و به دام انداختن آن درون يك بلور دست يافتند. به گزارش سرويس «فن‌آوري» خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، Matt Sellars و گروه تحقيقاتيش در مركز فيزيك ليزر دانشگاه ملي استراليا در «كانبرا» توانسته‌اند سرعت پرتو ليزر را قبل از متوقف شدن از 670 ميليون مايل در ساعت به 670 مايل در ساعت كه در حد سرعت گلوله شليك شده از يك تفنگ است برسانند. آنها مي‌گويند اين سرعت كمي بيش از سرعت مجاز يك خودرو است و اين توانايي را يافته‌اند كه براي چند ثانيه و بيشتر اين پرتو را در چنين وضعيتي نگه‌دارند اين زمان از مدت زمان‌هاي مشابه قبلي طولاني‌تر مي‌باشد و براي استفاده در رايانه‌هاي كوانتومي كفايت مي‌كند. استفاده از پالس‌هاي نوري به جاي بيت‌هاي جريان الكتريكي، براي انتقال و ذخيره اطلاعات به صورت بيت‌هاي كوانتومي ابررايانه‌هاي امروزي را هم نظير رايانه‌هاي ديروز از رده خارج مي‌كند. به گفته محققان، توان پردازش با اين روش به صورت نمايي رشد مي‌كند كه بسيار سريع‌تر از رايانه‌هاي كلاسيكي داراي بيت است؛ بنابراين، براي داشتن ابزاري بسيار قدرتمند ديگر به استفاده از آن همه بيت در رايانه نياز نمي‌باشد. بالاخره روزي رايانه‌هاي كوانتومي با استفاده از مكانيك كوانتوم خواهند توانست عمليات‌هاي بسيار پيچيدة رياضي را با سرعت بالا انجام دهند. و اگر محققان بتوانند راهي براي ذخيره پالس‌هاي نوري براي مدت طولاني بيابند، مي‌توانند حافظه‌هايي بسازند كه در مقياس كوانتومي كار كند. دو پرتو ليزر به بلور سيليكات حاوي اتم‌هاي Praseodymium كه از عناصر كمياب مي‌باشد و مي‌توان اين پرتوها را جذب كند تابانده شد. قبل از اين دانشمندان فقط توانسته بودند نور را در آزمايشگاه در بخار و نه در جامد به دام انداخته و ثابت نگه دارند. مزيت استفاده از بلور ثابت بودن اتم‌ها و عدم جابه‌جاشدن آنها است. در حالي كه در بخار، اتم‌ها به طور تصادفي به اطراف حركت مي‌كنند. در اين آزمايش‌ها تلاش دانشمندان بر آن است كه بتوانند اطلاعاتي را كه با حركت اتم‌ها از بين مي‌رود در ماده ذخيره كنند. معمولاً پرتو ليزر تابيده شده به ماده توسط اين اتم‌ها جذب شده و لذا از بلور عبور نمي‌كند، اما هنگامي كه پرتو ليزر دومي به آن تابيده شود، ماده شفاف شده و پرتو اول اجازه عبور مي‌يابد. وقتي كه پرتو دوم خاموش شود اتم‌ها نور پرتو اول را به دام مي‌اندازند كه براي رهاسازي اين پالس به دام افتاده لازم است پرتو ليزر ديگري به آن دوباره تابانده شود. Sellars در اين باره مي‌گويد: «آنچه ما انجام مي‌دهيم در واقع ذخيره اطلاعات كوانتومي نور تابيده به اتم‌ها است. البته اين سيستم اتمي تنها اين نوع اطلاعات را مي‌تواند براي مدت طولاني نگه دارد.» اتم‌هاي ذخيره كننده اطلاعات هم با محيط پيرامون خود بر‌همكنش داشته و پس از آن اطلاعات ذخيره شده به تدريج از بين مي‌رود. لذا اگر اين اطلاعات را براي مدت طولاني ذخيره كرده و سعي كنيم پالس به دام افتاده در اتم‌ها را بيرون بياوريم، اين پالس نويز زيادي داشته و طبعاً بسيار ضعيف مي‌شود زيرا ما اطلاعات لازم براي بازيافت پالس را از دست داده‌ايم. راهكارهايي كه دانشمندان براي انتقال اطلاعات اتم به پرتوهاي نوري يافته‌اند استفاده از اسپين هسته فوتون‌هاي موجود در پرتو ليزر است. اسپين جهت چرخش ذر‌ات است كه مي‌تواند پائين، بالا و يا به هر دو حالت باشد. براساس قوانين مكانيك كوانتوم، گاهي اوقات ذراتي مانند فوتون مي‌توانند در يك لحظه هر دو اسپين بالا و پايين را همزمان داشته باشند تا مورد مشاهده يا اندازه‌گيري قرار گيرند. به اين خاصيت «ابرمكاني» مي‌گويند و مي‌توان از آن جهت ايجاد يك واحد اطلاعاتي به نام كيوبيت يا همان بيت كوانتومي استفاده نمود. بيت كوانتومي بسيار بيشتر از بيت‌هاي ديجيتال فعلي كه تنها دو حالت صفر و يك دارند، مي‌توانند اطلاعات را در خود نگه دارند. دانشمندان سعي مي‌كنند با استفاده از اين خاصيت رايانه‌هاي پرقدرت بسازند. توان پردازش حيرت‌آور يك سيستم كوانتومي نتيجه مستقيم حالت ابرمكاني است. هم‌اكنون اين محققان در حال بررسي چگونگي امكان نگهداري چند پالس‌نوري به طور همزمان مي‌باشند. اين كار گام ديگري در راه ساخت رايانه‌هاي كوانتومي است. البته به نظر آنها ساخت رايانه كوانتومي كه واقعاً كار كند 10 سال و يا بيشتر طول مي‌كشد و اين به معناي آن است كه ما هنوز به كار بيشتري در زمينه متوقف كردن نور داريم. گزارش كار اين گروه در مجله Physical Review Letters به چاپ رسيده است. انتهاي پيام