Исследователи впервые
создали наноразмерные чипы квантовой памяти, хранящие информацию в
отдельных фотонах. Чипы смогли хранить данные 75 наносекунд, при этом
надёжность хранения составила 97 процентов.
Хранение данных в свете
Наступает эпоха квантовых компьютеров, и группа инженеров
Калифорнийского технологического института разработала компьютерный чип,
приближающий нас к новому этапу в компьютерных вычислениях.
И традиционные, и квантовые компьютеры хранят данные в двоичном коде.
Но если традиционный компьютер хранит данные как биты, имеющие значение
0 или 1, квантовый компьютер хранит информацию в виде кубита, значение
которого 0 или 1 или же и 0 и 1 одновременно. Так как у фотонов
отсутствует заряд и масса, они являются исключительно безопасным и
эффективным средством хранения квантовых данных, но придумать, как
использовать единичные фотоны для хранения и передачи квантовых данных
оказалось непросто. Казалось невозможным делать это на чипе, в
наномасштабе, но исследователи в Калтехе нашли решение.
Подпись к изображению: Квантовая микросхема памяти Caltech глазами художника
Этот чип является самым маленьким в мире устройством квантовой
памяти. Он включает модули памяти 700 нанометров в ширину и 15 микрон в
длину — это примерно размер эритроцита — созданные на основе оптических
полостей кристаллов с примесями ионов редкоземельных элементов. Эти ионы
позволяют модулям памяти эффективней поглощать фотоны, подаваемые в них
лазером.
Новая эра
Начальное тестирование чипов обнаружило способность сохранять данные в
течение 75 наносекунд, при 3 процентах ошибок. Но чтобы стать рабочим
компонентом квантового вычислителя, от чипа требуется способность
хранить информацию в течение 1 миллисекунды. Достижение этого является
одной из целей дальнейшей работы. Другая задача — научиться встраивать
чипы памяти в сложные квантовые схемы.
Продолжая работу, группа удовлетворена уже достигнутым. «Такое
устройство является важным компонентом будущих квантовых сетей,
используемых для передачи квантовой информации», — пишет Андрей Фараон,
преподаватель Калтеха и соавтор исследования.
«Эта технология не только даёт предельную миниатюризацию квантовой
памяти, но также обеспечивает лучший контроль за взаимодействием между
фотонами и атомами», — говорит руководитель проекта Тиан Жонг.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам. Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+