با تلاش محققان، یک سیستم جذاب برای رمزگذاری اطلاعات کوانتومی، با دام انداختن و سردسازی ایزوتوپ پرتوزای باریوم ارائه شد. 

به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری؛ رمزنگاری کوانتومی انجام عملیات گوناگون رمزگذاری را که با تبادلات کلاسیک غیرممکن است میسر می‌سازد، رمزگذاری کوانتومی به علت ویژگی‌های منحصربه‌فردشان مثل پایداری نوری بالا، طیف نشری باریک، طیف جذبی پهن، درخشندگی نوری بالا و پایداری شیمیایی به‌طور وسیعی در سال‌های اخیر توجه محققین را برای استفاده جلب کرده است ، لذا با توجه به اهمیت این فرایند محققان موفق شده‌اند با استفاده از یون‌های به دام افتاده و سرد شده با لیزر، سیستم رمزنگاری در اطلاعات کوانتومی را آسان کنند.

بر اساس این گزارش؛ به کار بردن یون‌های به دام افتاده و سرد شده با لیزر، انتخابی رایج برای ایجاد بیت‌های کوانتومی است، در حالت ایده آل انتظار این است که ساختار داخلی این یون‌ها هم اجازه دست‌کاری‌های متعدد در حالت‌های آن‌ها و هم‌گذاری‌های ناشی از سردسازی لیزری برای طول‌موج‌های مرئی را بدهند؛ اما تنها یون باریوم صدو سی‌وسه است که هردوی این معیارها را برآورده می‌کند. مسئله این است که باریوم "صدو سی‌وسه" پرتوزا است و نیمه‌عمر این عنصر در حد ده سال و نیم است. این بدان معنا است که فرایند موردنظر به‌طور طبیعی اتفاق نمی‌افتد. 

محققان در جهان برای نخستین بار موفق شدند تا یون باریوم "صدو سی‌وسه" را که با روش مصنوعی ساخته‌شده به دام انداخته و سرد کنند. این محققان همچنین این یون را طیف‌سنجی کرده‌اند که جزئیات این طیف برای به‌کارگیری در تهیه و دست‌کاری حالت‌های کیوبیت چنین یون‌های موردنیاز است. 

باریوم "صدو سی‌وسه" یک عنصر قلیایی است، بنابراین حالت یونیزه آن‌یک الکترون تنها در پوسته بیرونی خود دارد، بنابراین دارای حالت‌های مشابه هیدروژن است. یکی از ویژگی‌های درونی آن داشتن اسپین هسته است که اصطلاحاً به آن " حالت ساعت" را می‌دهد، این حالت در برابر نویز ناشی از میدان مغناطیسی پایدار است. علاوه بر این، گذارهای سردکننده اجازه استفاده از طول‌موج مرئی لیزر و سایر دستگاه‌های اپتیکی را می‌دهد، برای بهره‌گیری از خواص ایده آل باریوم "صدو سی‌وسه" دیوید هوک  و همکارانش روش به دام انداختن و سردسازی یون‌ها را توسعه دادند. 

پایان پیام/32