راهكار فيزيکدانان ايراني براي افزايش سرعت رايانه ها
پژوهشگران دانشگاه شيراز روشي براي افزايش ظرفيت محاسبات و سرعت رايانه هاي کنوني نسبت به کامپيوترهاي سنتي معرفي کردند.
به گزارش ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، امروزه پژوهش روي تغيير رايانه ها از حالت سنتي به کوانتومي که در آن ظرفيت محاسبات و سرعت، نسبت به کامپيوترهاي سنتي، بيشتر است، بسيار گسترش يافته است.
يکي از نامزدهايي که اين ايده را عملي ميکند، استفاده از حالتهاي اسپيني به عنوان بيتهاي کوانتومي، است. امروزه ثابت شده است که حلقههاي يکسويه ميتواند شبکههاي کوانتومي را تشکيل دهد.
محمدمهدي گلشن، از فيزيکدانان ايراني است که براي ساخت اين قبيل رايانه ها، بسيار تلاش ميکند.
گلش اين پژوهش را با هدف بررسي حرکت تقديمي الکترون، حول ميدان مغناطيسي در يک حلقه يکسويه، همراه با اثر راشبا انجام داده است.
حرکت تقديمي الکترون حول ميدان مغناطيسي، چه کلاسيک و چه کوانتومي، از ديرباز مورد بررسي قرار ميگرفته و اساس تصويربرداري از طريق MRI را تشکيل ميدهد. از طرف ديگر، رفتار اسپين به عنوان يک بيت کوانتومي، براي پردازش کوانتومي اطلاعات استفاده ميشود.
وي گفت: «از آنجا که در نانوساختارهاي ساخته شده از نيمهرساناهاي مختلف(مانند حلقه يکسويه) پديدهاي با عنوان «اثر راشبا» ظاهر ميشود، بررسي اثرات اين پديده بر حالتهاي اسپيني، براي موارد استفاده در تصويربرداري از طريق MRI، بسيارحائز اهميت است».
گلشن براي بررسي اثر راشبا بر حالتهاي اسپيني، ابتدا هاميلتوني يک الکترون که تحت تأثير ميدان مغناطيسي خارجي قرار داشته و در آن اثر راشبا و محدوديت فضايي حلقه منظور شده را نوشته، سپس از طريق آن، عملگر تحول زماني را استخراج کرد. با استفاده از اين عملگر، تحول زماني ميانگين مؤلفههاي اسپين، همراه با زيرلايهها محاسبه شده است.
عضو هيئت علمي دانشگاه شيراز در ادامه تاکيد کرد: «از بررسي اين ميانگينها به اين نتيجه رسيديم که حرکت تقديمي اسپين در نقاط مختلف حلقه، متفاوت بوده و رفتار زيرلايهها بستگي به محل قرار گرفتن الکترونها دارد».
اين پژوهش در مقايسه با پژوهشهاي اخير، داراي دو مزيت عمده است. اولا اثر راشبا به طور کامل منظور شده است و ديگر آنکه اثرات محدوديتهاي فضايي (حلقه، خود محدوديت فضايي ايجاد ميکند) نيز به طور کامل در پيکربندي، منظور شده است.
در انجام اين طرح رزا صفايي اسدآبادي و دکتر ندا فروزاني همکاري کردهاند.
جزئيات اين پژوهش در مجله Journal of Computational and Theoretical Nanoscience (جلد 6، صفحات 1519–1522، سال 2009) منتشر شده است.
