Η ηλεκτρονική εξάτμιση αύξησε πέντε φορές τη διάρκεια αποθήκευσης των πληροφοριών σε qubits

Μια ομάδα ερευνητών έχει αναπτύξει μια τεχνολογία για την τροποποίηση των κυματοδηγών λέιζερ που αυξάνει το χρόνο

αποθήκευση κβαντικών qubits σε μήκη κύματος τηλεπικοινωνιών κατά συντελεστή πέντε. Η τεχνολογία θα βοηθήσει στην επιτάχυνση της δημιουργίας κβαντικών δικτύων επικοινωνίας που βασίζονται σε σύγχρονο εξοπλισμό, πιστεύουν οι συντάκτες της ανάπτυξης.

Η κβαντική μνήμη είναι η πιο σημαντική συσκευήκβαντικά δίκτυα. Για τη δημιουργία τέτοιων δικτύων πάνω από την υπάρχουσα υποδομή οπτικών ινών, τέτοιες συσκευές πρέπει να λειτουργούν σε μήκη κύματος τηλεπικοινωνιών. Ωστόσο, λόγω των σταθερών χρόνων ανάγνωσης, τα προηγούμενα συστήματα κβαντικής μνήμης σε μήκη κύματος τηλεπικοινωνιών δεν μπορούσαν να εφαρμόσουν αποθήκευση κατ' απαίτηση, εξηγούν οι επιστήμονες. 

Για την εφαρμογή αποθήκευσης και ανάκτησηςκατόπιν αιτήματος, οι μηχανικοί κόλλησαν και ενσωμάτωσαν συμβατικές ίνες απλής λειτουργίας και στα δύο άκρα του κυματοδηγού. Χρησιμοποίησαν τεχνολογία εξάτμισης ηλεκτρονίων για να φτιάξουν ενσωματωμένα ηλεκτρόδια και στις δύο πλευρές του κυματοδηγού. Για να αυξήσουν περαιτέρω την αποδοτικότητα αποθήκευσης, πόλωσαν το σπιν ηλεκτρονίων του ιόντος ερβίου και αρχικοποίησαν την κατάσταση του πυρηνικού σπιν του.

Σχέδιο της πειραματικής εγκατάστασης. (α) Οπτική διαδρομή μπροστά από τον κρυοστάτη, (β) μικρογραφία της συσκευής αποθήκευσης. 
Στα αριστερά είναι μια συστοιχία ινών μονού καναλιού, στα δεξιά ένας κρύσταλλος ερβίου, (γ) διατομή ενός κυματοδηγού λέιζερ. Εικόνα: Duan-Cheng Liu et al., Physical Review Letters

Η τροποποίηση που έγινε οδήγησε σε πενταπλόαύξηση της απόδοσης αποθήκευσης φωτονίων σε σύγκριση με προηγούμενα δημοσιευμένα αποτελέσματα, αναφέρουν οι επιστήμονες στο άρθρο τους. Επιπλέον, η αξιοπιστία της κβαντικής αποθήκευσης κατά παραγγελία έφτασε το 98,3%, γεγονός που μείωσε σημαντικά την απώλεια μετάδοσης οπτικών ινών σε μεγάλες αποστάσεις.

Οι ερευνητές σημειώνουν ότι η συσκευή που δημιουργήθηκεείναι εξαιρετικά αξιόπιστο και εύκολο στην κλίμακα. Επιπλέον, μπορεί να ενσωματωθεί άμεσα σε δίκτυα οπτικών ινών, πράγμα που σημαίνει ότι η δημιουργία κβαντικών δικτύων δεν απαιτεί τεράστιες επενδύσεις σε υποδομές.

Διαβάστε περισσότερα:

Υπάρχει επιστήμη σε ακραίες συνθήκες; Απαντάμε με αριθμούς

Το υπερηφαίστειο Yellowstone αποδείχθηκε πολλές φορές πιο επικίνδυνο από ό,τι πίστευαν οι επιστήμονες

Το αυγό έπεσε από το διάστημα: δείτε τι συνέβη