Исследователи из Австралийского национального университета и Университета Отаго в Новой Зеландии разработали прототип накопителя, способного хранить квантовые данные в течение рекордно длительного времени — 6 часов. Это стало возможным благодаря новому открытию, позволившему более чем в 100 раз увеличить время сохранения квантового состояния.
Время хранения данных удалось увеличить благодаря применению новых материалов и новых процессов.
Основой накопителя данных служит силикат иттрия, легированный изотопом редкого химического элемента европия. Данные записываются в результате воздействия лазера на спины ядер европия.
Чтобы зафиксировать записанные данные, исследователи подвергают кристалл воздействию мощного постоянного и переменного магнитных полей. Эта процедура позволяет «заморозить ядра», чтобы их спины могли сохранять заданное состояние под воздействием внешних факторов и не меняться в течение длительного времени. Обработка материала и хранение данных осуществлялись при температуре, близкой к абсолютному нулю (-273 °C).
«Квантовое состояние крайне нестабильно и, как правило, меняется уже спустя несколько миллисекунд, — объяснила Маньцзинь Чжун (Manjin Zhong), ведущий автор исследования, учащаяся Австралийского национального университета. — То, что мы значительно увеличили время его сохранения, заставляет изменить отношение к передаче квантовой информации».
Ведущий автор исследования Маньцзинь Чжун: мы совершили прорыв в области квантовой памяти
Чжун, в частности, говорит о квантовой запутанности — явлении, при котором два квантовых объекта остаются связанными между собой вне зависимости от расстояния между ними. Используя это явление, можно было бы мгновенно передавать данные с помощью двух связанных между собой квантовых накопителей на любые расстояния без проводов.
«Представьте космический корабль, который стартует с Земли и улетает в космос. На Земле и на корабле находится множество пар частиц, связанных квантовой запутанностью. Таким образом с помощью корабля в космос отправляется информация с Земли. Раньше этот корабль едва отлетел бы от Земли, и информация на нем исчезла бы. Теперь он может сохранять ее, путешествуя на гораздо большие дистанции», — объяснила она.
Исследователи планируют продолжить эксперименты. Они уверены, что смогут достичь новых рекордов по времени сохранения квантового состояния частиц.
Поделиться
