Інноваційний, крихітний квантовий пристрій може допомогти зробити квантовий інтернет реальністю.
Вчені створили оптичний пристрій для квантової пам’яті, більш ніж в 1000 разів менший, ніж все що було розроблене до нього і може вписатися в чіпові пристрої. Пристрій здатний витягувати збережені дані на вимогу, наближаючи нас на один крок до квантових обчислень.
Чіпові квантові пристрої
Прогрес у оптичних квантових мережах, які передають інформацію шляхом кодування даних через квантовий стан фотонів, ведуть до прориву у квантовій фотоніці, такого як недавня демонстрація квантового зв’язку в реальних умовах. Однак, оскільки кубіти дуже делікатні, незважаючи на їх здатність накопичувати величезну кількість інформації, в даний час прикладаються значні зусилля для розробки надійних, практичних схем квантової пам’яті, які в кінцевому підсумку зможуть бути зменшені до пристрою квантового розміру.
Нещодавно дослідники компанії Caltech зробили кілька важливих кроків у цьому напрямку. Команда створила оптичний пристрій для квантової пам’яті в 1000 разів менший, ніж ті, що створювалися раніше. Цей пристрій може вписатися в чіп-пристрої, і, відповідно до їх оприлюднених результатів, він також здатний отримувати за запитом збережені дані.
Дослідницька група розробила нанорозмірну порожнину, що містить легкі ловушки, рідкісноземельні (або лантанідові), атоми неодіму, які вловлюються в кристал ітрію ортонанадату (YVO). Порожнина, у свою чергу, створює кришталеву порожнину, яка посилює взаємодію між неодімом і світлом на рівні одиночних фотонів. Ця технологія може наблизити нас до квантового інтернету, оскільки це дозволяє отримувати інформацію як за запитом, так і формувати високоякісну пам’ять.
Великомасштабні квантові пам’ятки
Інший важливе питання цієї технології – масштаб. Системи, що пропонують високоякісне зберігання квантової пам’яті, вже існують, але в макроскопічних масштабах, що недостатньо для практичних квантових обчислень. Обробка інформації, як ми розуміємо і використовуємо її, спирається на функціонування в мікро- і нано-масштабах.
“Продемонстрована схема нано-порожнини дає можливість універсальної розробки інтерфейсу квантової світлової речовини і пропонує унікальну перевагу для створення швидкої та більш ефективної підготовки пам’яті”, – підсумували дослідники.
Конструкція нано-порожнини дає можливість передбачати практичні квантові пам’ятки середнього та великого масштабу, такі як ті, які будуть необхідні для реалізації квантового Інтернету.
Наступні кроки для вчених включають створення їх пристрою більш практичним для комерційного використання. Наприклад, поточний процес виготовлення, який спирається на фрезерування іонного пучка, є повільним. Команда сподівається знайти більш масштабоване рішення та поліпшити як час зберігання, так і ефективність використання пам’яті пристрою.
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.