Az AWS Quantum Network Center és a Harvard Egyetem kutatói a kvantum memóriát mutatják be
A kvantumhálózatokban az információ továbbítása a segítségével történikösszegabalyodott kvantumbitek vagy qubitek – magyarázzák a tudósok. A kvantummemória egy kisméretű kvantumszámítógép, amely mérés nélkül képes rögzíteni és tárolni a fotonokban kódolt kvantumbiteket. Bármilyen hatás tönkreteszi az összefonódást, míg a kvantummemóriában lévő qubitek feldolgozhatók és szükség esetén újrakódolhatók.
Munkájuk során a tudósok technológiát alkalmaztak,amelyet a szilícium üresedési központjának neveznek. Ezek gyémántkristályokba ágyazott egyes szilíciumatomok körül elektronokból álló kvantumbitek. A szilícium üresedés mintás gyémánthuzalba van ágyazva, amely a fotonokat feléje vezeti. Az elektron kvantumállapotától függően a fotonok különböző módon verődnek vissza, ami lehetővé teszi a kvantuminformációk tárolását az elektron spinjében.
Rendszerünk optikai modulátorokhoz hasonlít,amelyek az internetes forgalom nagy részét hordozzák. Az optikai modulátorokhoz hasonlóan a kvantummemóriáink olyan kapcsolók, amelyek vagy átengedik a fényt, vagy visszaverik a fényt attól függően, hogy „be” vagy „kikapcsolva” vannak-e. A hagyományos modulátorokkal ellentétben a mieinket egyetlen elektron kapcsolja be és ki, nem pedig nagy elektromos jelek, és kvantum-szuperpozícióban lehetnek be- és kikapcsolva.
David Levonian, a tanulmány társszerzője a Phys.org-nak adott interjújában
A) A szilícium üresedési központjának kvantumszintjeigyémánt. Az "MW" és "RF" elektromos vezérlőimpulzusok az atommagok és elektronok mágneses spinjeit fel-le kapcsolhatják. B) és C) A készülék képe elektronmikroszkóp alatt. A szilícium üresedés mintás gyémánthuzalba van ágyazva, amely a fotonokat feléje vezeti. Kép: Stas et al., Science
Az elektronikus pörgetések nagyon kényelmesek az interakcióhozfotonokkal, de érzékenyek a mágneses és elektromos mezőkre is – jegyzik meg a kutatók. Ez az érzékenység csökkenti koherenciájuk idejét (a kvantumállapot megőrzése). A probléma megoldására a kutatók egy olyan technológiát fejlesztettek ki, amellyel kvantuminformációkat vihetnek át az elektronokból a közömbösebb magspinnek.
Kísérletsorozattal a tudósok kimutattáka memória 4K-val tud működni (a korábbi rendszerekhez hasonlóan 0,1K helyett), és még mindig viszonylag hosszú ideig megőrzi az információkat. A munka szerzői megjegyzik, hogy a memóriamodul működési hőmérsékletének ilyen jelentéktelennek tűnő változása is nagyságrenddel csökkenti a hűtési költségeket.
Olvass tovább:
Az űrlift megalkotója: "10 éven belül megjelenik a tranzit az űrbe"
Nézzük meg két galaxis „frontális ütközésének” eredményét: ez nagyon ritka előfordulás.
A toxoplazmózissal fertőzött farkasok 46-szor nagyobb valószínűséggel válnak falkavezérekké