يافته‌هاي جديد محققان ايراني در زمينه ساخت گيت‌هاي نانوساختار رايانه‌هاي کوانتومي
پژوهشگران دانشگاه شيراز در تحقيقات خود به رهيافت‌هاي جديدي رسيدند كه مي‌تواند در ساخت گيت‌هاي نانوساختار براي رايانه‌هاي کوانتومي موثر باشد. به گزارش سرويس فن‌اوري خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، رزا صفايي، مجري طرح گفت: محاسبات کوانتومي وسيله‌اي براي حل دسته‌اي از مسائل است که عملاً به وسيله محاسبات معمولي امکان‌پذير نيستند. در ميان تعداد زيادي از طرح‌ها براي ساخت گيت‌ها در رايانه‌هاي کوانتومي، سيستم‌هاي حالت جامد متشکل از ساختارهاي ناهمگن از اهميت بسزايي برخوردارند. وي خاطرنشان كرد: يک راه حل براي ساخت رايانه‌هاي کوانتومي حالت جامد، بهره‌برداري از حالت‌هاي کوانتومي اتم‌هاي مصنوعي (نقاط کوانتومي) يا ديگر نانوساختارها است. علاوه بر اين، دستکاري و کنترل حالت‌هاي اسپيني الکترون نقش مهمي در ساختار الکترونيک اسپيني بازي مي‌کنند. بدين منظور، با به کار بردن يک ميدان مغناطيسي براي حذف تبهگني کرامرز، حالت‌هاي اسپيني از طريق جفت‌شدگي اسپين- مدار راشبا که قدرت آن به ولتاژهاي صفحات موجود بستگي دارد، دستکاري و کنترل مي‌شود. در فصل مشترک چنين نانوساختارهايي الکترون‌هاي رسانش، يک گاز الکتروني دوبعدي تشکيل مي‌دهند. به علاوه، تفاوت مواد سازندة ساختار ناهمگن، همراه با ميدان الکتريکي خارجي منجر به محدود شدن آزادي حرکت الکترون به يک نانوسيم يک بعدي، نقطه کوانتومي دوبعدي، حلقه يکسويه کوانتومي و ... مي‌شود. صفايي که در تحقيقات خود ديناميک درهم تنيدگي حالت‌هاي زيرلايه‌يي و اسپيني الکترون را در يک نقطه کوانتومي دوبعدي همسانگرد راشبا، همراه با يک ميدان مغناطيسي با اندازه دلخواه بررسي كرده است، گفت: هدف ما بررسي زمينه‌هايي است که در ساخت ابزارهاي تحليل اطلاعات، ممکن است مفيد واقع شوند. به همين منظور، رفتار ديناميکي درهم تنيدگي اسپين الکترون با زيرلايه‌هاي ساختاري در يک نقطه کوانتومي همسانگرد دو بعدي واقع در يک ميدان مغناطيسي يکنواخت را ارائه كرده‌ايم. اين دانشجوي دکتري دانشگاه شيراز براي اين کار ابتدا هاميلتوني سيستم همراه با اثر راشبا را معرفي کرده، سپس به وسيله آن ماتريس عملگر تحول زماني را بدست آورده است. در ادامه، درهم تنيدگي اسپين و جمعيت‌هاي زيرلايه‌اي را به ازاي شرايط اوليه خاصي به صورت تابعي از زمان محاسبه نموده است. صفايي در مورد نتيجه اين کار پژوهشي گفت: با مطالعات انجام شده به اين نتيجه رسيديم که درهم تنيدگي اسپين الکترون با اجتماع زيرلايه‌هاي ساختاري پديده فروهش و نمو آن به طور دوره‌اي رخ مي‌دهد. همچنين نشان داديم که خصوصيات اين رفتارها، به وسيله ميدان مغناطيسي خارجي و پارامتر راشبا قابل کنترل است. وي خاطر نشان کرد: پژوهش‌هايي از اين دست مي‌توانند در ساخت ابزار تحليل اطلاعات کوانتومي از قبيل رايانه‌هاي کوانتومي بسيار موثر باشند. گفتني است اين پژوهش با راهنمايي دکتر محمدمهدي گلشن و همکاري ندا فروزاني انجام شده است. انتهاي پيام