В Австралии создан первый в мире реальный прототип квантового жёсткого диска

Хранение данных в состояниях квантовой запутанности может быть перспективным направлением развития глобальных информационных сетей, но сейчас мы можем поддерживать эти состояния только в течение короткого времени, измеряемого несколькими миллисекундами. Группе же исследователей из Австралии удалось разработать метод сохранения квантовой запутанности в течение нескольких часов.

В мире уже существуют сегменты квантовых сетей, построенные на оптоволокне и лазерах, которые передают информацию за счет квантовой запутанности. Так как квантовая запутанность прежде могла существовать только в течение нескольких миллисекунд, максимальная длина таких сегментов обычно не превышала сотни километров. Устройство, созданное физиками из Австралийского национального университета и университета Отаго, способно обеспечить сохранение квантовой запутанности в течение шести часов – этого времени достаточно, чтобы доставить одну из частей «запутанного» устройства в любую точку земного шара.

Основой квантового жёсткого диска являются атомы европия, редкоземельного элемента, включённого в кристаллическую решетку другого материала. Квантовая информация «записывается» в виде спина этого атома при помощи лазерного луча, несущего фотоны, запутанные с фотонами другого лазера. Второй луч освещает атомы европия в другом кристалле — и это приводит к тому, что атомы в разных кристаллах запутываются на квантовом уровне.

Самым главным достижением австралийских ученых является технология длительного сохранения квантовой запутанности. Это достигается воздействием на кристаллы двух магнитных полей, одно из которых постоянно, а второе колеблется с определённой частотой и амплитудой, удерживая спин атома в «записанном» состоянии.

Разработанная австралийскими исследователями технология может стать буквально революцией в деле обеспечения безопасности информации, передаваемой по квантовым сетям. Так как информация будет передаваться через спиновые состояния двух запутанных атомов, разнесённых на неопределенно большое расстояние, у любых третьих лиц будет попросту отсутствовать возможность какого-либо вмешательства в процесс передачи данных.