پمپ وکیوم کوانتومتر آنها این کار را با بهره برداری از رفتار عجیب ماده در سطح اتمی – یعنی برهم نهی و درهم تنیدگی – انجام می دهند.

جای تعجب نیست که سخت افزار مورد استفاده بسیار شکننده و در برابر اغتشاشات آسیب پذیر است، بنابراین آماده سازی و کنترل حالت های کوانتومی دقیق چالش برانگیز است.

برخی از اجزا باید تا نزدیک به صفر مطلق سرد شوند، در حالی که برخی دیگر باید در خلاء بسیار بالا ذخیره شوند.

سال ۲۰۲۰ برای بیشتر افراد سال بسیار چالش برانگیزی بوده است،اما برای تعدادی از محققان کوانتومی که توانسته‌اند از وضعیت «شهر ارواح» آزمایشگاه‌های دانشگاه و در نتیجه عدم وجود نویز و ارتعاش دقیقاً بهره ببرند، که در آن پوشش نقره‌ای کوچکی وجود داشت.

کیوبیت ها برای اجتناب از ناهمدوسی (از دست دادن رفتار کوانتومی در محیط مناسب بسیار مهم است) به چه چیزی نیاز دارند.

هر گونه تعامل بین کیوبیت و محیط آن می تواند آن را از حالت برهم نهی یا درهم تنیدگی خارج کند.

به دام انداختن یون با پمپ وکیوم کوانتومتر

برهم نهی توانایی اتم ها یا یون ها برای قرار گرفتن هم زمان در چندین حالت است و درهم تنیدگی یک اتصال مشترک منحصر به فرد بین ۲ کیوبیت است.

راه‌های زیادی برای ایجاد درهم‌تنیدگی وجود دارد، از جمله نزدیک کردن دو ذره به هم، انجام عملیات درهم‌تنیدگی و جدا کردن دوباره آنها.

مهم نیست چقدر از هم دور باشند، همیشه نتیجه یکسانی خواهند داشت.

این عملیات را می توان با خنک کردن اتم ها یا یون ها تا نزدیک به صفر مطلق و دستکاری آنها با لیزرهای دقیق در یک محفظه انجام داد.

می‌تواند به کوچکی چند سانتی‌متر مکعب باشد، اما صرف نظر از اندازه،محفظه یو اچ وی حجم داخلی چنین محفظه‌های تایتان فناوری خلاء برای دستیابی به شرایط لازم وجود دارد.

پمپ های پراکنده یونی، به عنوان مثال، محدوده با سرعت های پمپاژ کوچک از ۰.۲ لیتر در ثانیه تا ۷۵ لیتر در ثانیه است.

  “پروفایل کوچک” توسط خلاء گاما، یک روش پذیرفته شده برای تولید و حفظ شرایط با چنین پمپ‌هایی و در صورت اختیاری یک پمپ تصعید که به همراه برای تقویت پمپاژ استفاده می‌شود، می‌توان به سطح خلاء کمیاب‌تر از فضای بیرونی تیتانیوم دست یافت.

 مدارهای ابررسانا

وقتی نوبت به افزایش مقیاس یک محلول می‌رسد، پدیده تله‌های یونی برای ذخیره‌سازی اطلاعات کوانتومی به اندازه تولید کیوبیت‌ها به عنوان بخشی از یک مدار ابررسانا، که معمولاً از ابررساناهای نیوبیوم و آلومینیوم به ترتیب به عنوان خازن و سلف استفاده می‌کنند،کاملاً ثابت نشده است.

ساخت این مدارهای لایه نازک ابررسانا تنها از طریق تکنیک‌های خلاء، مانند رسوب لایه اتمی، رسوب لیزر پالسی، و رسوب بخار فیزیکی از طریق کندوپاش مگنترون یا تبخیر پرتو الکترونیکی قابل دستیابی است.

 ادوات ابررسانا از این جهت که در دمای معینی رسانا می شوند دارای خواص منحصر به فردی هستند.

امروزه یخچال‌های رقیق‌سازی روشی پذیرفته‌شده برای حفظ دمای بسیار پایین، به ترتیب میلی‌کلوین (حتی سردتر از فضای بیرونی) هستند.

هلیوم-۳ قبل از رقیق کردن مجدد آن با هلیوم-۴ و همچنین ایجاد عایق خلاء داخلی و خارجی.

تکنیک های مدرن با پمپ وکیوم کوانتومتر

یک پمپ یون کندوپاش و تی ای پی باید در فشارهای کمتر از ۵E-4 mbar بسته به نوع عنصر) کار کنند.

زیرا انرژی الکتریکی مورد نیاز برای یونیزه کردن بسیاری از ذرات در فشارهای بالاتر برای منبع تغذیه بسیار زیاد است.

بنابراین، پمپاژ خشن کافی توسط پمپ‌های پیش‌ وکیوم و پمپ‌های توربومولکولی ضروری است.

در سطح خلاء مورد نیاز برای تله‌های یونی، هیدروژن گاز باقیمانده اصلی است و نقش شرور را در حفظ یو اچ وی بازی می‌کند،زیرا خود را از درونی اجزای فلزی نشان می‌دهد.

به این ترتیب، برای حذف هیدروژن اضافی از داخل اجزای مورد استفاده، به روش‌های پخت طولانی، گاهی به اندازه هفته‌ها نیاز است.

در آزمایش، این می تواند یک نقطه درد واقعی باشد، به خصوص اگر سیستم به طور مکرر به اتمسفر باز و بسته باشد.

یکی از راه‌های بهبود و به حداقل رساندن اثرات نرخ دفع، معرفی پمپاژ کرایو با استفاده از صفحات سردی یو اچ وی پمپ‌دان به شرایط را فراهم می کند.

و می توان با هدهای سرد یو اچ وی است که نرخ جذب بالاتری دارند. این امکان پمپاژ سریعتر به دست آورد.

هلیوم نقش مفید دیگری را در مورد آشکار کردن نشت ها و مکان آنها ایفا می کند.

بررسی نشت هلیوم سیستم‌های یو اچ وی پیشرفته‌ترین روش تشخیص نشت است و برای اطمینان از حفظ یکپارچگی خلاء در طول عمرشان بسیارمهم است.

پمپ های وکیوم دو مرحله ای محدوده دقت و سرعت نیازهای روزافزون کیفیت تحقیقات کوانتومی را برآورده می‌کنند.

مواد ابررسانا با خلوص بالا می توانند با درجه ضخامت دقیقی تشکیل شوند که برای آر اف یا دی سی مدارهای کامپیوترهای کوانتومی مناسب است.  تفنگ پرتو الکترونیکی و/یا

منابع کندوپاش مگنترون رسوب به کمک یون را می توان به همراه گرمایش/سرمایش و چرخش بستر و کنترل کامل سیستم مشخص کرد.

پاسکال سنتی

مفهوم اندازه‌شناسی با مفهوم تجارت در اوایل سال ۳۱۰۰ قبل از میلاد در بین النهرین تکامل یافت و پیشروی توسعه ریاضیات و زباننوشتاری غربی بود.

برای هزاران سال تا قرن گذشته،علم اندازه‌گیری کاملاً بر مقایسه بین اشیاء مورد علاقه و مصنوعات استاندارد متکی بود.

اما از زمان ظهور فیزیک مدرن،راه‌های جدیدی برای تحقق واحدهای اندازه‌گیری آغاز شده است که مبتنی بر غیرقابل تغییر است.

خواص طبیعت، به ویژه برای طول (بر اساس سرعت نور) و زمان (بر اساس خواص کوانتومی اتم ها )فشار به طور سنتی به عنوان نیرو در واحد سطح تعریف می شود.

بنابراین، برای تولید یا تحقق پاسکال، بدیهی ترین روش اعمال نیروی شناخته شده به یک ناحیه شناخته شده است.

،استاندارد فشار اولیه اسب کار برای فشارهای اطراف یک اتمسفر (۱۰۰ کیلو پاسکال) تا چند صد مگا پاسکال این اصل کار پشت گیج پیستون است.

گیج های پیستون از مجموعه پیستون و سیلندر با ابعاد مشخص تشکیل شده اند – برای استانداردهای اولیه مناسب، مساحت گیج پیستون با استفاده از مترولوژی ابعادی اولیه اندازه گیری می شود.

برای اثرات اعوجاج با مدل سازی عددی دقیق تصحیح می شود.

سپس گیج با واحدهای جرمی بارگذاری می شود که به طور مستقل با استفاده از تکنیک های استاندارد در اندازه گیری جرم مشخص شده اند.

ترکیب جرم شناخته شده و ناحیه شناخته شده فشار می دهد.اگرچه جزئیات عملیات مدرن و اصلاح شده است. برای اندازه گیری در فشارهای اتمسفر و در خلاء کم، مانومتری روش سنتی است.

مانومتر عموماً توسط توریچلی در قرن هفدهم اختراع شده است.

و اگرچه در طول قرن ها به طور تدریجی پالایش و بهبود یافته است،اما تا کنون به عنوان پیشرفته ترین حالت باقی مانده است.

مانومترها بر این اصل کار می کنند که یک سیال در یک ستون مهر و موم شده در بالا، هنگامی که نیروی رو به پایین را به دلیل وزن خود تجربه می کند.

در انتهای مهر و موم شده ستون خلاء ایجاد می کند.

فشار در انتهای دیگر ستون (فشار مورد نظر، اغلب جو) نیرویی را اعمال می کند که باید نیروی گرانشی را متعادل کند تا سیال در حالت تعادل باشد.

برای ایجاد فشار در خلاء زیاد و خلاء فوق‌العاده، یک روش رایج استفاده از فلومتر با تکنیک انبساط دینامیکی سی است.

در این تکنیک، جریان شناخته شده ای از گاز👛̇ ṅبه یک محفظه خلاء در بالادست یک تنگ کننده جریان با رسانایی شناخته شده تزریق می شود.

در رژیم جریان مولکولی (که در آن مسیر بدون میانگین بزرگتر از مخزن خلاء یا منقبض کننده جریان است)اختلاف فشار در سراسر محدود کننده جریان توسط قیاس فشار به قانون اهم داده می شود.

اگر در مورد خرید و یا تعمیر پمپ وکیوم کوانتومتر،و یا برنامه های کاربردی منحصر به فرد خود سؤالی دارید،با ما تماس بگیرید.