ක්වොන්ටම් සන්නිවේදනය: අණු, දුර්ලභ පෘථිවි සහ දෘශ්‍ය

ක්වොන්ටම් තොරතුරු තාක්ෂණය යනු ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව මත පදනම් වූ නව තොරතුරු තාක්ෂණයක් වන අතර එය අඩංගු භෞතික තොරතුරු සංකේතනය කරයි, ගණනය කරයි සහ සම්ප්‍රේෂණය කරයි.ක්වොන්ටම් පද්ධතිය. ක්වොන්ටම් තොරතුරු තාක්ෂණයේ දියුණුව සහ යෙදීම අපව "ක්වොන්ටම් යුගයට" ගෙන එනු ඇති අතර, ඉහළ වැඩ කාර්යක්ෂමතාව, වඩාත් ආරක්ෂිත සන්නිවේදන ක්‍රම සහ වඩාත් පහසු සහ හරිත ජීවන රටාවක් සාක්ෂාත් කර ගනු ඇත.

ක්වොන්ටම් පද්ධති අතර සන්නිවේදනයේ කාර්යක්ෂමතාව රඳා පවතින්නේ ආලෝකය සමඟ අන්තර් ක්‍රියා කිරීමේ හැකියාව මත ය. කෙසේ වෙතත්, දෘශ්‍යයේ ක්වොන්ටම් ගුණාංගවලින් පූර්ණ ප්‍රයෝජන ගත හැකි ද්‍රව්‍යයක් සොයා ගැනීම ඉතා අපහසුය.

මෑතකදී, පැරිසියේ රසායන විද්‍යා ආයතනයේ සහ කාල්ස්රුහේ තාක්ෂණ ආයතනයේ පර්යේෂණ කණ්ඩායමක් එක්ව, ක්වොන්ටම් දෘශ්‍ය පද්ධතිවල යෙදීම් සඳහා දුර්ලභ පෘථිවි යුරෝපියම් අයන (Eu³ +) මත පදනම් වූ අණුක ස්ඵටිකයක විභවය පෙන්නුම් කළහ. මෙම Eu³ + අණුක ස්ඵටිකයේ අතිශය පටු රේඛීය පළල විමෝචනය ආලෝකය සමඟ කාර්යක්ෂම අන්තර්ක්‍රියා කිරීමට ඉඩ සලසන බවත් වැදගත් වටිනාකමක් ඇති බවත් ඔවුන් සොයා ගත්හ.ක්වොන්ටම් සන්නිවේදනයසහ ක්වොන්ටම් පරිගණනය.


රූපය 1: දුර්ලභ පෘථිවි යුරෝපියම් අණුක ස්ඵටික මත පදනම් වූ ක්වොන්ටම් සන්නිවේදනය

ක්වොන්ටම් තත්ව අධිස්ථාපනය කළ හැකි බැවින්, ක්වොන්ටම් තොරතුරු අධිස්ථාපනය කළ හැකිය. තනි කියුබිට් එකකට එකවර 0 සහ 1 අතර විවිධ තත්ව නියෝජනය කළ හැකි අතර, එමඟින් දත්ත කාණ්ඩ වශයෙන් සමාන්තරව සැකසීමට ඉඩ සලසයි. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, සාම්ප්‍රදායික ඩිජිටල් පරිගණක හා සසඳන විට, ක්වොන්ටම් පරිගණකවල පරිගණක බලය ඝාතීය ලෙස වැඩි වනු ඇත. කෙසේ වෙතත්, පරිගණකමය මෙහෙයුම් සිදු කිරීම සඳහා, කියුබිට් වල අධිස්ථාපනය යම් කාලයක් සඳහා ස්ථාවරව පැවතිය යුතුය. ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාවේදී, මෙම ස්ථායිතා කාල පරිච්ඡේදය සහජීවන ආයු කාලය ලෙස හැඳින්වේ. සංකීර්ණ අණු වල න්‍යෂ්ටික භ්‍රමණයන්ට දිගු වියළි ආයු කාලයක් සහිත අධිස්ථාන තත්වයන් ලබා ගත හැක්කේ න්‍යෂ්ටික භ්‍රමණයන් මත පරිසරයේ බලපෑම ඵලදායී ලෙස ආරක්ෂා කර ඇති බැවිනි.

දුර්ලභ පෘථිවි අයන සහ අණුක ස්ඵටික යනු ක්වොන්ටම් තාක්ෂණයේ භාවිතා කර ඇති පද්ධති දෙකකි. දුර්ලභ පෘථිවි අයන විශිෂ්ට දෘශ්‍ය සහ භ්‍රමණ ගුණාංග ඇත, නමුත් ඒවා ඒකාබද්ධ කිරීම දුෂ්කර යදෘශ්‍ය උපාංගඅණුක ස්ඵටික ඒකාබද්ධ කිරීම පහසුය, නමුත් විමෝචන කලාප ඉතා පුළුල් බැවින් භ්‍රමණය සහ ආලෝකය අතර විශ්වාසදායක සම්බන්ධතාවයක් ඇති කර ගැනීම දුෂ්කර ය.

මෙම කාර්යයේදී සංවර්ධනය කරන ලද දුර්ලභ පෘථිවි අණුක ස්ඵටික දෙකෙහිම වාසි මනාව ඒකාබද්ධ කරයි, ලේසර් උද්දීපනය යටතේ, Eu³ + හට න්‍යෂ්ටික භ්‍රමණය පිළිබඳ තොරතුරු රැගෙන යන ෆෝටෝන විමෝචනය කළ හැකිය. නිශ්චිත ලේසර් අත්හදා බැලීම් හරහා, කාර්යක්ෂම දෘශ්‍ය/න්‍යෂ්ටික භ්‍රමණ අතුරුමුහුණතක් ජනනය කළ හැකිය. මෙම පදනම මත, පර්යේෂකයන් න්‍යෂ්ටික භ්‍රමණ මට්ටමේ ආමන්ත්‍රණය, ෆෝටෝනවල සුසංයෝගී ගබඩා කිරීම සහ පළමු ක්වොන්ටම් මෙහෙයුම ක්‍රියාත්මක කිරීම තවදුරටත් අවබෝධ කර ගත්හ.

කාර්යක්ෂම ක්වොන්ටම් පරිගණනය සඳහා, සාමාන්‍යයෙන් බහු පැටලී ඇති කියුබිට් අවශ්‍ය වේ. ඉහත අණුක ස්ඵටිකවල ඇති Eu³ + මගින් අයාලේ යන විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර සම්බන්ධ කිරීම හරහා ක්වොන්ටම් පැටලීම ලබා ගත හැකි බවත්, එමඟින් ක්වොන්ටම් තොරතුරු සැකසීමට හැකියාව ලබා ගත හැකි බවත් පර්යේෂකයෝ පෙන්වා දුන්හ. අණුක ස්ඵටිකවල බහු දුර්ලභ පෘථිවි අයන අඩංගු වන බැවින්, සාපේක්ෂව ඉහළ කියුබිට් ඝනත්වයන් ලබා ගත හැකිය.

ක්වොන්ටම් පරිගණනය සඳහා තවත් අවශ්‍යතාවයක් වන්නේ තනි කියුබිට් වල ආමන්ත්‍රණ හැකියාවයි. මෙම කාර්යයේ ඇති දෘශ්‍ය ලිපින තාක්ෂණය කියවීමේ වේගය වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර පරිපථ සංඥාවේ බාධා වළක්වා ගත හැකිය. පෙර අධ්‍යයනයන් හා සසඳන විට, මෙම කාර්යයේ වාර්තා වී ඇති Eu³ + අණුක ස්ඵටිකවල දෘශ්‍ය සහසම්බන්ධතාවය දහස් ගුණයකින් පමණ වැඩි දියුණු කර ඇති අතර එමඟින් න්‍යෂ්ටික භ්‍රමණ තත්වයන් නිශ්චිත ආකාරයකින් දෘශ්‍යමය වශයෙන් හැසිරවිය හැකිය.

දුරස්ථ ක්වොන්ටම් සන්නිවේදනය සඳහා ක්වොන්ටම් පරිගණක සම්බන්ධ කිරීම සඳහා දිගු දුර ක්වොන්ටම් තොරතුරු බෙදා හැරීම සඳහා දෘශ්‍ය සංඥා ද සුදුසු ය. දීප්තිමත් සංඥාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා නව Eu³ + අණුක ස්ඵටික ෆෝටෝනික් ව්‍යුහයට ඒකාබද්ධ කිරීම කෙරෙහි තවදුරටත් සලකා බැලිය හැකිය. මෙම කාර්යය ක්වොන්ටම් අන්තර්ජාලය සඳහා පදනම ලෙස දුර්ලභ පෘථිවි අණු භාවිතා කරන අතර අනාගත ක්වොන්ටම් සන්නිවේදන ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය කෙරෙහි වැදගත් පියවරක් තබයි.


පළ කිරීමේ කාලය: ජනවාරි-02-2024