محققان دانشگاه استنفورد کالیفرنیا، میکروفونی کوانتومی ساختند که قادر است کوچکرتین واحد صدای شناخته‌شده را، شناسایی کند. این واحد بسته‌ای از انرژی ارتعاشی است که فونون نام دارد. این دستگاه می‌تواند پایۀ ساخت کامپیوترهای کوانتومی کارآمدتر را، شکل دهد.
تا قبل از این، اندازه‌گیری فونون‌ها امری غیرممکن بود. چراکه میکروفون‌های معمولی، به اندازه کافی حساس نیستند تا فونون را شناسایی کنند. میکروفون، با شناسایی واکنش موج صوتی با یک غشا کار می‌کند. اما فونون‌ها آنقدر کوچک هستند که بر اساس اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، به طور جداگانه نمی‌توان آن‌ها را شناسایی کرد.
دانشمندان به جای اتکا به اندازه‌گیری غیرمستقیم امواج صوتی، دستگاهی ساختند که انرژی فونون‌ها را، مستقیماً با استفاده از تشدیدکننده‌های کوچک (که برای صدا مانند آینه عمل می‌کنند) اندازه‌گیری کنند. این دستگاه می‌تواند فوتون‌ها را به دام بیندازد و ارتعاشات آن‌ها را، با سطوح انرژی مختلف و متناظر با تعداد فونون‌ها، اندازه‌گیری کند.
این دستگاه در مقاله‌ای موجود در وب‌سایت Nature توصیف شده است و می‌تواند گامی به سوی ساخت نسل جدید کامپیوترهای کوانتومی باشد. قدرت شناسایی بسته‌ای کوچک صدا، به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد تا با استفاده از انرژی صوتی، اطلاعات را رمزگذاری کنند. این کار ما را قادر می‌سازد که بتوانیم حجم انبوهی از اطلاعات را، در یک دستگاه کوچک نگهداری کنیم.
یک کامپیوتر کوانتومی مبتنی بر فونون، می‌تواند بسیار کارآمدتر از یک کامپیوتر کوانتومی باشد که از فوتون یا ذرات نور استفاده می‌کند. چراکه مدیریت و کنترل فونون، آسان‌تر از فوتون است. اگر دانشمندان موفق به ساخت کامپیوتر کوانتومی فونونی شوند، می‌‌توانند نسبت به کامپیوتر کوانتومی فوتونی، حجم بیشتری از اطلاعات را در فضای کوچک‌تری ذخیر کنند.
امیر صفوی نائینی، استادیار فیزیک کاربردی دانشگاه استنفورد، اظهار داشت: «هم اکنون، افراد برای رمزگذاری این آمارها، از فوتون استفاده می‌کنند. ما می‌خواهیم از فونون استفاده کنیم؛ چراکه مزایای بیشتری دارد». وی افزود: «دستگاه ما، گامی مهم در ساخت یک کامپیوتر کوانتومی مکانیکی تلقی می‌شود».
منبع: www.engadget.com
