» Новый чип может хранить квантовую информацию в виде света
14.09.2017 17:35

Новый чип может хранить квантовую информацию в виде света

Источник перевод для gearmix ()

Исследователи впервые создали наноразмерные чипы квантовой памяти, хранящие информацию в отдельных фотонах. Чипы смогли хранить данные 75 наносекунд, при этом надёжность хранения составила 97 процентов.

Хранение данных в свете

Наступает эпоха квантовых компьютеров, и группа инженеров Калифорнийского технологического института разработала компьютерный чип, приближающий нас к новому этапу в компьютерных вычислениях.

И традиционные, и квантовые компьютеры хранят данные в двоичном коде. Но если традиционный компьютер хранит данные как биты, имеющие значение 0 или 1, квантовый компьютер хранит информацию в виде кубита, значение которого 0 или 1 или же и 0 и 1 одновременно. Так как у фотонов отсутствует заряд и масса, они являются исключительно безопасным и эффективным средством хранения квантовых данных, но придумать, как использовать единичные фотоны для хранения и передачи квантовых данных оказалось непросто. Казалось невозможным делать это на чипе, в наномасштабе, но исследователи в Калтехе нашли решение.

Подпись к изображению: Квантовая микросхема памяти Caltech глазами художника

Этот чип является самым маленьким в мире устройством квантовой памяти. Он включает модули памяти 700 нанометров в ширину и 15 микрон в длину — это примерно размер эритроцита — созданные на основе оптических полостей кристаллов с примесями ионов редкоземельных элементов. Эти ионы позволяют модулям памяти эффективней поглощать фотоны, подаваемые в них лазером.

Новая эра

Начальное тестирование чипов обнаружило способность сохранять данные в течение 75 наносекунд, при 3 процентах ошибок. Но чтобы стать рабочим компонентом квантового вычислителя, от чипа требуется способность хранить информацию в течение 1 миллисекунды. Достижение этого является одной из целей дальнейшей работы. Другая задача — научиться встраивать чипы памяти в сложные квантовые схемы.

Продолжая работу, группа удовлетворена уже достигнутым. «Такое устройство является важным компонентом будущих квантовых сетей, используемых для передачи квантовой информации», — пишет Андрей Фараон, преподаватель Калтеха и соавтор исследования.

«Эта технология не только даёт предельную миниатюризацию квантовой памяти, но также обеспечивает лучший контроль за взаимодействием между фотонами и атомами», — говорит руководитель проекта Тиан Жонг.

 



ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ


© Gearmix 2013
Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru
Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи.
Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

Комментарии запрещены.