ہوم پیج (-) > پریس > Physicists ‘entangle’ individual molecules for the first time, hastening possibilities for quantum information processing: In work that could lead to more robust quantum computing, Princeton researchers have succeeded in forcing molecules into quantum entanglement
Laser setup for cooling, controlling, and entangling individual molecules.
کریڈٹ |
خلاصہ:
For the first time, a team of Princeton physicists have been able to link together individual molecules into special states that are quantum mechanically “entangled.” In these bizarre states, the molecules remain correlated with each other—and can interact simultaneously—even if they are miles apart, or indeed, even if they occupy opposite ends of the universe. This research was recently published in the journal Science.
طبیعیات دان پہلی بار انفرادی مالیکیولز کو 'الجھاتے' ہیں، کوانٹم انفارمیشن پروسیسنگ کے امکانات میں تیزی لاتے ہیں: اس کام میں جو زیادہ مضبوط کوانٹم کمپیوٹنگ کا باعث بن سکتا ہے، پرنسٹن کے محققین مالیکیولز کو کوانٹم الجھانے پر مجبور کرنے میں کامیاب ہو گئے ہیں۔
Princeton, NJ | Posted on December 8th, 2023
“This is a breakthrough in the world of molecules because of the fundamental importance of quantum entanglement,” said Lawrence Cheuk, assistant professor of physics at Princeton University and the senior author of the paper. “But it is also a breakthrough for practical applications because entangled molecules can be the building blocks for many future applications.”
These include, for example, quantum computers that can solve certain problems much faster than conventional computers, quantum simulators that can model complex materials whose behaviors are difficult to model, and quantum sensors that can measure faster than their traditional counterparts.
“One of the motivations in doing quantum science is that in the practical world it turns out that if you harness the laws of quantum mechanics, you can do a lot better in many areas,” said Connor Holland, a graduate student in the physics department and a co-author on the work.
The ability of quantum devices to outperform classical ones is known as “quantum advantage.” And at the core of quantum advantage are the principles of superposition and quantum entanglement. While a classical computer bit can assume the value of either 0 or 1, quantum bits, called qubits, can simultaneously be in a superposition of 0 and 1. The latter concept, entanglement, is a major cornerstone of quantum mechanics, and occurs when two particles become inextricably linked with each other so that this link persists, even if one particle is light years away from the other particle. It is the phenomenon that Albert Einstein, who at first questioned its validity, described as “spooky action at a distance.” Since then, physicists have demonstrated that entanglement is, in fact, an accurate description of the physical world and how reality is structured.
“Quantum entanglement is a fundamental concept,” said Cheuk, “but it is also the key ingredient that bestows quantum advantage.”
But building quantum advantage and achieving controllable quantum entanglement remains a challenge, not least because engineers and scientists are still unclear about which physical platform is best for creating qubits. In the past decades, many different technologies—such as trapped ions, photons, superconducting circuits, to name only a few—have been explored as candidates for quantum computers and devices. The optimal quantum system or qubit platform could very well depend on the specific application.
Until this experiment, however, molecules had long defied controllable quantum entanglement. But Cheuk and his colleagues found a way, through careful manipulation in the laboratory, to control individual molecules and coax them into these interlocking quantum states. They also believed that molecules have certain advantages—over atoms, for example—that made them especially well-suited for certain applications in quantum information processing and quantum simulation of complex materials. Compared to atoms, for example, molecules have more quantum degrees of freedom and can interact in new ways.
“What this means, in practical terms, is that there are new ways of storing and processing quantum information,” said Yukai Lu, a graduate student in electrical and computer engineering and a co-author of the paper. “For example, a molecule can vibrate and rotate in multiple modes. So, you can use two of these modes to encode a qubit. If the molecular species is polar, two molecules can interact even when spatially separated.”
Nonetheless, molecules have proven notoriously difficult to control in the laboratory because of their complexity. The very degrees of freedom that make them attractive also make them hard to control, or corral, in laboratory settings.
Cheuk and his team addressed many of these challenges through a carefully thought-out experiment. They first picked a molecular species that is both polar and can be cooled with lasers. They then laser-cooled the molecules to ultracold temperatures where quantum mechanics takes centerstage. Individual molecules were then picked up by a complex system of tightly focused laser beams, so-called “optical tweezers.” By engineering the positions of the tweezers, they were able to create large arrays of single molecules and individually position them into any desired one-dimensional configuration. For example, they created isolated pairs of molecules and also defect-free strings of molecules.
Next, they encoded a qubit into a non-rotating and rotating state of the molecule. They were able to show that this molecular qubit remained coherent, that is, it remembered its superposition. In short, the researchers demonstrated the ability to create well-controlled and coherent qubits out of individually controlled molecules.
To entangle the molecules, they had to make the molecule interact. By using a series of microwave pulses, they were able to make individual molecules interact with one another in a coherent fashion. By allowing the interaction to proceed for a precise amount of time, they were able to implement a two-qubit gate that entangled two molecules. This is significant because such an entangling two-qubit gate is a building block for both universal digital quantum computing and for simulation of complex materials.
The potential of this research for investigating different areas of quantum science is large, given the innovative features offered by this new platform of molecular tweezer arrays. In particular, the Princeton team is interested in exploring the physics of many interacting molecules, which can be used to simulate quantum many-body systems where interesting emergent behavior such as novel forms of magnetism can appear.
“Using molecules for quantum science is a new frontier and our demonstration of on-demand entanglement is a key step in demonstrating that molecules can be used as a viable platform for quantum science,” said Cheuk.
In a separate article published in the same issue of Science, an independent research group led by John Doyle and Kang-Kuen Ni at Harvard University and Wolfgang Ketterle at the Massachusetts Institute of Technology achieved similar results.
“The fact that they got the same results verify the reliability of our results,” Cheuk said. “They also show that molecular tweezer arrays are becoming an exciting new platform for quantum science.”
####
مزید معلومات کے لئے، براہ مہربانی کلک کریں یہاں
رابطے:
کیتھرین زنڈونیلا
پرنسٹن یونیورسٹی
آفس: 609-258-0541
ماہر رابطہ
Lawrence W. Cheuk
پرنسٹن یونیورسٹی
@ پرنسٹن
کاپی رائٹ © پرنسٹن یونیورسٹی
اگر آپ کے پاس کوئی تبصرہ ہے، تو براہ مہربانی رابطہ کریں ہم سے.
خبروں کی ریلیز جاری کرنے والے، نہ کہ 7th Wave, Inc. یا Nanotechnology Now، مواد کی درستگی کے لیے مکمل طور پر ذمہ دار ہیں۔
متعلقہ لنکس |
متعلقہ خبریں پریس |
خبریں اور معلومات۔
دنیا کا پہلا منطقی کوانٹم پروسیسر: قابل اعتماد کوانٹم کمپیوٹنگ کی طرف اہم قدم دسمبر 8th، 2023
VUB ٹیم جگر کی سوزش کے خلاف پیش رفت نینو باڈی ٹیکنالوجی تیار کرتی ہے۔ دسمبر 8th، 2023
کوانٹم طبیعیات
تین جہتی نقطہ نظر کوانٹم اسپن مائعات کی خصوصیات کو پہچانتا ہے۔ نومبر 17th، 2023
"2D" کوانٹم سپر فلوئڈ چھونے میں کیسا محسوس ہوتا ہے۔ نومبر 3rd، 2023
طبعیات
"2D" کوانٹم سپر فلوئڈ چھونے میں کیسا محسوس ہوتا ہے۔ نومبر 3rd، 2023
ممکنہ مستقبل
دنیا کا پہلا منطقی کوانٹم پروسیسر: قابل اعتماد کوانٹم کمپیوٹنگ کی طرف اہم قدم دسمبر 8th، 2023
VUB ٹیم جگر کی سوزش کے خلاف پیش رفت نینو باڈی ٹیکنالوجی تیار کرتی ہے۔ دسمبر 8th، 2023
کوانٹم کمپیوٹنگ
دنیا کا پہلا منطقی کوانٹم پروسیسر: قابل اعتماد کوانٹم کمپیوٹنگ کی طرف اہم قدم دسمبر 8th، 2023
ایک نیا کوبٹ پلیٹ فارم ایٹم کے ذریعے ایٹم بنایا گیا ہے۔ اکتوبر 6th، 2023
وارسا یونیورسٹی کے سائنسدانوں کی دریافت کوانٹم کمپیوٹرز کے لیے نیٹ ورک انٹرفیس کو فعال کر سکتی ہے۔ اکتوبر 6th، 2023
دریافتیں
3D اسٹیکنگ فوٹوونک اور الیکٹرانک چپس کا تھرمل اثر: محققین تحقیقات کرتے ہیں کہ 3D انضمام کے تھرمل جرمانے کو کیسے کم کیا جا سکتا ہے۔ دسمبر 8th، 2023
پیش کرنا: 3D مواد کی الٹراساؤنڈ پر مبنی پرنٹنگ—ممکنہ طور پر جسم کے اندر دسمبر 8th، 2023
اعلانات
2D میٹریل AI ہارڈویئر کے لیے 3D الیکٹرانکس کی نئی شکل دیتا ہے۔ دسمبر 8th، 2023
VUB ٹیم جگر کی سوزش کے خلاف پیش رفت نینو باڈی ٹیکنالوجی تیار کرتی ہے۔ دسمبر 8th، 2023
انٹرویوز/کتابوں کے جائزے/مضمون/رپورٹس/پوڈکاسٹ/جرائد/سفید کاغذات/پوسٹر
2D میٹریل AI ہارڈویئر کے لیے 3D الیکٹرانکس کی نئی شکل دیتا ہے۔ دسمبر 8th، 2023
دنیا کا پہلا منطقی کوانٹم پروسیسر: قابل اعتماد کوانٹم کمپیوٹنگ کی طرف اہم قدم دسمبر 8th، 2023
VUB ٹیم جگر کی سوزش کے خلاف پیش رفت نینو باڈی ٹیکنالوجی تیار کرتی ہے۔ دسمبر 8th، 2023
کوانٹم نینو سائنس
"2D" کوانٹم سپر فلوئڈ چھونے میں کیسا محسوس ہوتا ہے۔ نومبر 3rd، 2023
ایک نیا کوبٹ پلیٹ فارم ایٹم کے ذریعے ایٹم بنایا گیا ہے۔ اکتوبر 6th، 2023
مکینیکل آسکیلیٹر ٹیکنالوجی میں کوانٹم لیپ اگست 11th، 2023
- SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
- پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- ماخذ: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57430
- : ہے
- : نہیں
- :کہاں
- $UP
- 1
- 10
- 17th
- 2023
- 21st
- 28
- 3d
- 3rd
- 6th
- 7
- 7th
- 8
- 8th
- a
- کی صلاحیت
- قابلیت
- ہمارے بارے میں
- درستگی
- درست
- حاصل کیا
- حصول
- عمل
- خطاب کیا
- آگے بڑھانے کے
- فائدہ
- کے خلاف
- AI
- تمام
- اجازت دے رہا ہے
- بھی
- رقم
- an
- اور
- ایک اور
- کوئی بھی
- علاوہ
- ظاہر
- درخواست
- ایپلی کیشنز
- نقطہ نظر
- کیا
- علاقوں
- ارد گرد
- لڑی
- مضمون
- AS
- اسسٹنٹ
- فرض کرو
- At
- ایٹم
- پرکشش
- اگست
- مصنف
- خود مختار
- ایوارڈ
- دور
- کی بنیاد پر
- BE
- کیونکہ
- بن
- بننے
- رہا
- رویے
- خیال کیا
- BEST
- بہتر
- حیاتیات
- بٹ
- بلاک
- بلاکس
- دونوں
- پیش رفت
- عمارت
- لیکن
- by
- کہا جاتا ہے
- کر سکتے ہیں
- امیدواروں
- ہوشیار
- احتیاط سے
- خلیات
- سینٹر
- کچھ
- CGI
- چیلنج
- چیلنجوں
- چین
- تبدیلیاں
- کیمسٹری
- چپس
- کلک کریں
- شریک مصنف۔
- مربوط
- سردی
- ساتھیوں
- رنگ
- COM
- تبصرہ
- مقابلے میں
- پیچیدہ
- پیچیدگی
- کمپیوٹر
- کمپیوٹر انجینئرنگ
- کمپیوٹر
- کمپیوٹنگ
- تصور
- منعقد
- ترتیب
- مواد
- شراکت
- کنٹرول
- کنٹرول
- کنٹرولنگ
- روایتی
- کور
- سنگ بنیاد
- باہمی تعلق
- سرمایہ کاری مؤثر
- سکتا ہے
- ہم منصبوں
- تخلیق
- بنائی
- تخلیق
- کریڈٹ
- رقص
- دہائیوں
- دسمبر
- منحرف
- کی
- ترسیل
- demonstrated,en
- مظاہرین
- شعبہ
- انحصار
- بیان کیا
- تفصیل
- ڈیزائن
- مطلوبہ
- ترقی
- تیار ہے
- آلہ
- کے الات
- مختلف
- مشکل
- ڈیجیٹل
- دریافت
- بیماری
- فاصلے
- do
- DoD
- کر
- حرکیات
- ہر ایک
- اثرات
- آئنسٹائن
- یا تو
- الیکٹرانک
- الیکٹرونکس
- کو چالو کرنے کے
- آخر
- ختم ہو جاتا ہے
- انجنیئرنگ
- انجینئرز
- خاص طور پر
- Ether (ETH)
- بھی
- کبھی نہیں
- مثال کے طور پر
- دلچسپ
- توقع
- تجربہ
- تجربات
- وضاحت کی
- ایکسپلور
- فیس بک
- حقیقت یہ ہے
- فیشن
- تیز تر
- خصوصیات
- محسوس ہوتا ہے
- ریشہ
- نتائج
- پہلا
- پہلی بار
- توجہ مرکوز
- کے لئے
- مجبور
- فارم
- ملا
- آزادی
- سے
- فرنٹیئر
- بنیادی
- مستقبل
- دروازے
- پیدا کرنے والے
- GIF
- دی
- گوگل
- ملا
- چلے
- گروپ
- تھا
- ہارڈ
- کنٹرول
- ہارورڈ
- ہارورڈ یونیورسٹی
- ہے
- مدد
- مدد
- ان
- ہالینڈ
- کس طرح
- تاہم
- HTTP
- HTTPS
- حب
- if
- اثر
- پر عملدرآمد
- اہمیت
- in
- انکارپوریٹڈ
- شامل
- آزاد
- انفرادی
- انفرادی طور پر
- سوزش
- معلومات
- جزو
- انیشی ایٹو
- جدید
- کے اندر
- انسٹی ٹیوٹ
- انضمام
- بات چیت
- بات چیت
- بات چیت
- دلچسپی
- دلچسپ
- انٹرفیس
- بین الاقوامی سطح پر
- بین الاقوامی خلائی سٹیشن
- میں
- کی تحقیقات
- الگ الگ
- مسئلہ
- IT
- میں
- جان
- جرنل
- جولائی
- کلیدی
- جانا جاتا ہے
- لیب
- تجربہ گاہیں
- بڑے
- لیزر
- lasers
- شروع
- لارنس
- قوانین
- قیادت
- لیپ
- کم سے کم
- قیادت
- روشنی
- کی طرح
- LINK
- منسلک
- لنکس
- لیور
- منطقی
- لانگ
- بہت
- بنا
- مقناطیسیت
- اہم
- بنا
- ہیرا پھیری
- بہت سے
- میسا چوسٹس
- ماشسٹس انسٹیٹیوٹ آف ٹیکنالوجی
- مواد
- مواد
- مئی..
- کا مطلب ہے کہ
- پیمائش
- میکانی
- میکینکس
- ماڈل
- طریقوں
- آناخت
- انو
- زیادہ
- سب سے زیادہ
- منشا
- MRNA
- بہت
- ایک سے زیادہ
- نام
- نےنو
- فطرت، قدرت
- خالص
- نیٹ ورک
- نئی
- نیا پلیٹ فارم
- خبر
- اگلی نسل
- گٹھ جوڑ
- نکولس
- ناول
- نومبر
- اب
- جوہری
- اکتوبر
- of
- کی پیشکش کی
- on
- ڈیمانڈ
- ایک
- والوں
- صرف
- اس کے برعکس
- زیادہ سے زیادہ
- or
- دیگر
- ہمارے
- باہر
- باہر نکلنا
- جوڑے
- کاغذ.
- ذرہ
- خاص طور پر
- گزشتہ
- ہموار
- رہتا ہے
- رجحان
- تصویر
- فوٹون
- پی ایچ پی
- جسمانی
- طبعیات
- اٹھایا
- پلیٹ فارم
- پلاٹا
- افلاطون ڈیٹا انٹیلی جنس
- پلیٹو ڈیٹا
- مہربانی کرکے
- قطبی
- پوزیشن
- پوزیشنوں
- امکانات
- پوسٹ
- پوسٹ کیا گیا
- ممکنہ
- عملی
- عملی ایپلی کیشنز
- عین مطابق
- پریس
- ریلیز دبائیں
- پرنسٹن
- اصولوں پر
- پرنٹنگ
- تحقیقات
- مسائل
- آگے بڑھو
- پروسیسنگ
- پروسیسر
- ٹیچر
- اشارہ کرتا ہے
- ثابت
- شائع
- خصوصیات
- کوانٹم
- کوانٹم فائدہ
- کوانٹم کمپیوٹرز
- کمانٹم کمپیوٹنگ
- کوانٹم الجھن
- کوانٹم معلومات
- کوانٹم میکینکس
- کوانٹم سینسر
- کیوبیت
- کوئٹہ
- سوال کیا
- حقیقت
- حال ہی میں
- ریکارڈنگ
- اٹ
- کم
- جاری
- ریلیز
- وشوسنییتا
- قابل اعتماد
- رہے
- رہے
- باقی
- تحقیق
- ریسرچ گروپ
- محققین
- ذمہ دار
- نتائج کی نمائش
- واپسی
- ظاہر
- انکشاف
- رچرڈ
- روبوٹس
- مضبوط
- کمرہ
- s
- کہا
- اسی
- محفوظ کریں
- سائنس
- سائنسدانوں
- تلاش کریں
- راز
- محفوظ
- سینئر
- احساس
- حساسیت
- سینسر
- سینسر
- علیحدہ
- سیریز
- ترتیبات
- سیٹ اپ
- سیکنڈ اور
- مختصر
- دکھائیں
- شوز
- اہم
- اسی طرح
- تخروپن
- بیک وقت
- بعد
- ایک
- جلد
- So
- سافٹ
- مکمل طور پر
- حل
- ماخذ
- خلا
- خلائی سٹیشن
- خصوصی
- مخصوص
- سپن
- اسٹیکنگ
- شروع کریں
- حالت
- امریکہ
- سٹیشن
- مرحلہ
- ابھی تک
- منظم
- طالب علم
- مطالعہ
- جمع
- اس طرح
- superposition کے
- مصنوعی
- کے نظام
- سسٹمز
- لیتا ہے
- ٹیم
- ٹیکنالوجی
- ٹیکنالوجی
- شرائط
- سے
- کہ
- ۔
- دنیا
- ان
- ان
- تو
- وہاں.
- تھرمل
- یہ
- وہ
- اس
- کے ذریعے
- مضبوطی سے
- وقت
- کرنے کے لئے
- مل کر
- اوزار
- ٹورنٹو
- کی طرف
- روایتی
- پھنس گیا
- ٹرن
- دیتا ہے
- دو
- واضح نہیں
- یونیورسل
- کائنات
- یونیورسٹی
- واشنگٹن یونیورسٹی
- انلاک
- us
- استعمال کی شرائط
- استعمال کیا جاتا ہے
- استعمال
- کا استعمال کرتے ہوئے
- ویکسین
- قیمت
- اس بات کی تصدیق
- بہت
- قابل عمل
- W
- وارسا
- تھا
- واشنگٹن
- لہر
- راستہ..
- طریقوں
- کے wearable
- اچھا ہے
- تھے
- جب
- جس
- جبکہ
- ڈبلیو
- کس کی
- گے
- ساتھ
- کام
- دنیا
- یاہو
- سال
- آپ
- زیفیرنیٹ
- Zuckerberg کی