नियर-यूनिपोलर लेजर पल्स प्लेटोब्लॉकचैन डेटा इंटेलिजेंस को नियंत्रित कर सकता है। लंबवत खोज। ऐ.

निकट-एकध्रुवीय लेजर दालें qubits को नियंत्रित कर सकती हैं

समय टिकट: 1 जुलाई, 2022 सुबह 5:00 बजे

भौतिकविदों ने एक प्रकाश तरंग बनाई है जो प्रभावी रूप से एकध्रुवीय है, जिसका अर्थ है कि यह व्यवहार करता है जैसे कि यह विद्युत चुम्बकीय तरंगों में पाए जाने वाले सामान्य सकारात्मक-नकारात्मक दोलन के बजाय पूरी तरह से एक सकारात्मक क्षेत्र नाड़ी है। सकारात्मक पल्स में एक तेज शिखर और उच्च आयाम होता है और इलेक्ट्रॉनिक राज्यों को स्विच या स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली होता है, जिसका अर्थ है कि इसका उपयोग क्वांटम जानकारी में हेरफेर करने के लिए किया जा सकता है और शायद पारंपरिक कंप्यूटिंग में भी तेजी ला सकता है।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक तरंगों, और विशेष रूप से प्रकाश दालों में, इलेक्ट्रॉनिक क्वांटम राज्यों को अविश्वसनीय सटीकता के साथ स्विच करने, चिह्नित करने और नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है, टीम के नेताओं को समझाएं मैकिलो किरा और रूपर्ट ह्यूबर का अमेरिका में मिशिगन विश्वविद्यालय और जर्मनी में रेगेन्सबर्ग विश्वविद्यालय. हालांकि, ऐसी दालों का आकार मूल रूप से सकारात्मक और नकारात्मक दोलनों के संयोजन तक सीमित होता है, जो शून्य के बराबर होता है। नतीजतन, सकारात्मक चक्र चार्ज वाहक (इलेक्ट्रॉनों या छेद) को स्थानांतरित कर सकता है, लेकिन फिर नकारात्मक चक्र उन्हें वापस वर्ग एक में खींच लेता है।

सकारात्मक शिखर इलेक्ट्रॉनिक राज्यों को बदलने या स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त मजबूत है

एक आदर्श क्वांटम-इलेक्ट्रॉनिक स्विच पल्स पूरी तरह से यूनिडायरेक्शनल होने के लिए इतना अधिक विषम होगा - दूसरे शब्दों में, इसमें केवल एक सकारात्मक (या नकारात्मक) क्षेत्र दोलन का आधा चक्र होगा। इन शर्तों के तहत, ऐसी नाड़ी क्वांटम स्थिति को फ्लिप कर सकती है, जैसे क्वांटम बिट, न्यूनतम समय (आधा चक्र) में और अधिकतम दक्षता के साथ (आगे-पीछे दोलन नहीं)।

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स्वतंत्र रूप से फैलने वाली तरंगों के लिए यह मौलिक रूप से असंभव है, लेकिन किरा, ह्यूबर और उनके सहयोगियों ने अर्ध-एकध्रुवीय लहर के रूप में "अगली सबसे अच्छी चीज" बनाने का एक तरीका खोजा, जिसमें दो के बीच सैंडविच की गई एक बहुत छोटी, उच्च-आयाम सकारात्मक चोटी शामिल है। लंबी, कम-आयाम वाली नकारात्मक चोटियाँ। "सकारात्मक शिखर इलेक्ट्रॉनिक राज्यों को स्विच या स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त मजबूत है," किरा और ह्यूबर बताते हैं, "जबकि नकारात्मक चोटियों का प्रभाव बहुत अधिक होता है।"

अपने काम में, शोधकर्ताओं ने विभिन्न अर्धचालक पदार्थों से बने नैनोफिल्म्स के एक नए विकसित स्टैक के साथ शुरुआत की, जैसे कि इंडियम गैलियम आर्सेनाइड (InGaAs) जो गैलियम आर्सेनाइड एंटीमोनाइड (GaAsSb) पर एपिटैक्सियल रूप से उगाया गया था। प्रत्येक नैनोफिल्म केवल कुछ परमाणु मोटे होते हैं, और उनके बीच इंटरफेस में, अल्ट्राशॉर्ट लेजर दालें मुख्य रूप से InGaAs फिल्म में इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित कर सकती हैं। उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों द्वारा छोड़े गए छेद GaAsSb फिल्म में बने रहते हैं, जिससे चार्ज पृथक्करण होता है।

प्रभावी अर्ध-चक्र प्रकाश दालें

"हमने तब अपनी क्वांटम-सैद्धांतिक सफलता का उपयोग विपरीत रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण का दोहन करने के लिए उन्हें एक सटीक नियंत्रित तरीके से वापस खींचने के लिए किया," किरा बताती हैं भौतिकी की दुनिया. "तेज चार्जिंग और धीमी चार्ज ऑसीलेशन ने संयुक्त रूप से एकध्रुवीय तरंग उत्सर्जित की जिसे हमने विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के दूर-अवरक्त और टेराहर्ट्ज हिस्से में प्रभावी आधा चक्र प्रकाश दालों के रूप में तैयार किया।"

ह्यूबर परिणामी टेराहर्ट्ज़ उत्सर्जन को "आश्चर्यजनक रूप से एकध्रुवीय" के रूप में वर्णित करता है, जिसमें एकल सकारात्मक आधा-चक्र दो नकारात्मक चोटियों की तुलना में लगभग चार गुना अधिक होता है। जबकि शोधकर्ता लंबे समय से कम और कम दोलन चक्रों के साथ हल्की दालों के उत्पादन पर काम कर रहे हैं, टेराहर्ट्ज़ दालों को उत्पन्न करने की संभावना इतनी कम है कि वे प्रभावी रूप से एक आधे-दोलन चक्र से भी कम शामिल हैं, उन्होंने आगे कहा, "हमारे साहसिक सपनों से परे "

किरा और ह्यूबर का कहना है कि ये एकध्रुवीय टेराहर्ट्ज क्षेत्र सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक गति के तुलनीय समय के पैमाने पर उपन्यास क्वांटम सामग्री को नियंत्रित करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण हो सकते हैं। शोधकर्ताओं का सुझाव है कि अगली पीढ़ी के अल्ट्राफास्ट इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए क्षेत्र बेहतर, अच्छी तरह से परिभाषित "घड़ी की कल" के रूप में भी काम कर सकते हैं। अंत में, नए उत्सर्जक हैं, वे दावा करते हैं, उद्योग-ग्रेड उच्च-शक्ति ठोस-राज्य लेजर के संयोजन में संचालित करने के लिए "पूरी तरह से अनुकूलित" और इस प्रकार "मौलिक विज्ञान और उद्योग दोनों में अनुप्रयोगों के लिए एक अत्यंत स्केलेबल मंच" बना सकते हैं।

शोधकर्ता, जो अपने काम की रिपोर्ट करते हैं प्रकाश: विज्ञान और अनुप्रयोग, कहते हैं कि उन्होंने क्वांटम सूचना प्रसंस्करण के लिए नए प्लेटफार्मों का पता लगाने के लिए इन दालों का उपयोग करना शुरू कर दिया है। "अन्य अनुप्रयोगों में इन दालों को एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप में जोड़ना शामिल है, जो हमें परमाणु-रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोपी को कुछ-फीमेलोसेकंड टाइम स्केल (1 एफएस = 10) तक तेज करने की अनुमति देता है।-15 s), और इस प्रकार वास्तविक अल्ट्रास्लो-मोशन माइक्रोस्कोपिक वीडियो में इलेक्ट्रॉनों की वास्तविक-स्थान और -समय गति को कैप्चर करते हैं," वे बताते हैं।

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