Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Optická kvantová pamäť uchová informácie v nano-mierke

Optická kvantová pamäť uchová informácie v nano-mierke
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
21. 9. 2017
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Výskumníci zo spoločnosti Caltech vyvinuli počítačový čip, ktorý dokáže uchovať kvantovú informáciu vo forme svetla v nano-mierke. Tento prelomový vývoj je najnovším krokom ku kvantovým počítačom a sieťam, ktoré umožnia spracovanie a prenos informácií oveľa rýchlejšie a s ešte menšími zariadeniami.

Tradičná pamäť počítača ukladá jednotlivé informácie vo forme 0 alebo 1. Zatiaľ v experimentálnych fázach pracujú kvantové počítače na rovnakom základnom princípe, ktorý uchováva dáta v kvantových bitoch (qubits). Rozdiel je v tom, že vďaka kvantovej mechanike môžu byť qubity nielen 1 alebo 0, ale aj obidve tieto hodnoty v rovnakom čase, čo umožňuje oveľa efektívnejšie uchovávanie údajov. Optické kvantové zariadenia, ako je aj nový počítačový čip Caltechu, prenášajú informácie cez fotóny svetla, ktoré sú rýchle a bezpečné, pretože nemajú žiaden náboj ani hmotnosť.

Nová technológia povedie nielen k extrémnej miniaturizácii kvantových pamäťových zariadení, ale tiež umožní lepšiu kontrolu interakcií medzi jednotlivými fotónmi a atómami. Čip Caltechu sa skladá z množstva pamäťových modulov, z ktorých každý má dĺžku 15 mikrónov a šírku 0,7 mikrónu. Veľkosťou by sa dali prirovnať k červeným krvinkám. Moduly obsahujú optické dutiny, ktoré sú vyrobené z kryštálov dotovanými iónmi vzácnych zemín, ktoré sú určené pre zachytenie a udržanie fotónov. Po ochladení modulov na teplotu približne 0,5 Kelvina (-272,7 ° C) použil tým výskumníkov silne filtrovaný laser pre prenos jedného fotónu do každého modulu, kde bol absorbovaný iónmi vzácnych zemín.

Výskumníci zo spoločnosti Caltech vyvinuli počítačový čip, ktorý dokáže uchovať kvantovú informáciu vo forme svetla v nano-mierke.

Optické dutiny držali fotóny po dobu 75 nanosekúnd pred ich opätovným uvoľnením. Výskumníci potom skontrolovali fotóny, aby sa ubezpečili, že stále majú rovnaké informácie. Miera chybovosti v tomto procese bola podľa vyjadrenia tímu len 3 percentá. Aby však čipy mohli byť praktickým nástrojom pre kvantové siete prenášajúce informácie na dlhé vzdialenosti, musia byť schopné uchovávať údaje po dobu najmenej jednej milisekundy. To je aj cieľ, ktorý sa tím výskumníkov z Caltechu bude snažiť dosiahnuť, spolu s hľadaním spôsobov integrácie čipu do iných obvodov.