Stvorio je skalabilnu kvantnu memoriju koja živi više od 2 sekunde

Istraživači iz AWS Quantum Network Center i Sveučilišta Harvard predstavljaju kvantnu memoriju na

osnova slobodnih mjesta silicija u dijamantima. Tehnologija utire put skalabilnim kvantnim mrežama, kažu znanstvenici.

U kvantnim mrežama informacije se prenose pomoćuzapleteni kvantni bitovi ili kubiti, objašnjavaju znanstvenici. Kvantna memorija je malo kvantno računalo koje može uhvatiti i pohraniti kvantne bitove kodirane u fotonima bez njihovog mjerenja. Svaki udar će uništiti isprepletenost, dok se kubiti u kvantnoj memoriji mogu obraditi i rekodirati ako je potrebno.

Znanstvenici su u svom radu koristili tehnologiju,koji se naziva centar silicijevih praznina. To su kvantni bitovi sastavljeni od elektrona oko pojedinačnih atoma silicija ugrađenih u kristale dijamanta. Slobodno mjesto silicija ugrađeno je u dijamantnu žicu s uzorkom koja vodi fotone prema njemu. Ovisno o kvantnom stanju elektrona, fotoni se reflektiraju na različite načine, što omogućuje pohranjivanje kvantne informacije u spinu elektrona.

Naš sustav nalikuje optičkim modulatorima,koji nose najveći dio internetskog prometa. Poput optičkih modulatora, naše kvantne memorije su prekidači koji ili propuštaju svjetlo ili reflektiraju svjetlo ovisno o tome jesu li "uključeni" ili "isključeni". Za razliku od konvencionalnih modulatora, naši se uključuju i isključuju jednim elektronom, a ne velikim električnim signalima, i mogu biti u kvantnoj superpoziciji uključivanja i isključivanja.

David Levonian, koautor studije u intervjuu za Phys.org

A) Kvantne razine središta slobodnih mjesta silicija udijamant. Električni kontrolni impulsi "MW" i "RF" mogu mijenjati magnetske spinove jezgri i elektrona gore i dolje. B) i C) Slika uređaja pod elektronskim mikroskopom. Slobodno mjesto silicija ugrađeno je u dijamantnu žicu s uzorkom koja vodi fotone prema njemu. Slika: Stas et al., Science

Elektronski okreti vrlo su prikladni za interakcijus fotonima, ali su također osjetljivi na magnetska i električna polja, napominju istraživači. Ova osjetljivost smanjuje vrijeme njihove koherencije (očuvanje kvantnog stanja). Kako bi riješili ovaj problem, istraživači su razvili tehnologiju za prijenos kvantne informacije od elektrona do inertnijih nuklearnih spinova.

U nizu eksperimenata znanstvenici su to pokazalimemorija može raditi na 4K (umjesto na 0,1K kao prethodni sustavi) i još uvijek zadržati informacije relativno dugo. Autori rada napominju da čak i takva naizgled beznačajna promjena temperature na kojoj radi memorijski modul smanjuje troškove hlađenja za red veličine.

Čitaj više:

Tvorac svemirskog dizala: "Tranzit u svemir će se pojaviti za 10 godina"

Pogledajte rezultat "čeonog sudara" dviju galaksija: ovo je vrlo rijetka pojava.

Vukovi zaraženi toksoplazmozom imaju 46 puta veću vjerojatnost da postanu vođe čopora