Des chercheurs de l'AWS Quantum Network Center et de l'Université Harvard présentent la mémoire quantique à
Dans les réseaux quantiques, l'information est transmise en utilisantbits quantiques ou qubits intriqués, expliquent les scientifiques. La mémoire quantique est un petit ordinateur quantique capable de capturer et de stocker des bits quantiques codés en photons sans les mesurer. Tout impact détruira l'intrication, tandis que les qubits de la mémoire quantique pourront être traités et recodés si nécessaire.
Dans leur travail, les scientifiques ont utilisé la technologie,qui est appelé le centre des lacunes de silicium. Ce sont des bits quantiques constitués d'électrons autour d'atomes de silicium individuels intégrés dans des cristaux de diamant. La lacune de silicium est intégrée dans un fil de diamant à motifs qui guide les photons vers elle. Selon l'état quantique de l'électron, les photons sont réfléchis de différentes manières, ce qui permet de stocker des informations quantiques dans le spin de l'électron.
Notre système ressemble à des modulateurs optiques,qui transportent la majeure partie du trafic Internet. Comme les modulateurs optiques, nos mémoires quantiques sont des interrupteurs qui laissent passer la lumière ou réfléchissent la lumière selon qu'ils sont « allumés » ou « éteints ». Contrairement aux modulateurs conventionnels, les nôtres sont activés et désactivés par un seul électron, et non par de grands signaux électriques, et peuvent être dans une superposition quantique d'activation et de désactivation.
David Levonian, co-auteur de l'étude dans une interview avec Phys.org
A) Niveaux quantiques du centre des lacunes de silicium dansdiamant. Les impulsions de commande électriques "MW" et "RF" peuvent faire monter et descendre les spins magnétiques des noyaux et des électrons. B) et C) Image de l'appareil au microscope électronique. La lacune de silicium est intégrée dans un fil de diamant à motifs qui guide les photons vers elle. Image : Stas et al., Science
Les tours électroniques sont très pratiques pour l'interactionavec des photons, mais sont également sensibles aux champs magnétiques et électriques, notent les chercheurs. Cette sensibilité réduit le temps de leur cohérence (conservation de l'état quantique). Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont développé une technologie permettant de transférer l'information quantique des électrons vers des spins nucléaires plus inertes.
Dans une série d'expériences, les scientifiques ont montré quela mémoire peut fonctionner à 4K (au lieu de 0,1K comme les systèmes précédents) et conserver les informations pendant une période relativement longue. Les auteurs du travail notent que même un changement apparemment insignifiant de la température à laquelle le module de mémoire fonctionne réduit les coûts de refroidissement d'un ordre de grandeur.
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