Исследователям из парижской лаборатории Laboratoire Kastler Brossel (LKB) удалось достичь значительных результатов в области квантовой памяти: они смогли сохранить и извлечь информацию в квантовых битах (кубитах). Вероятность сохранения информации в кубитах раньше достигала 30 процентов, а физики увеличили этот показатель до 70 процентов. Квантовая память необходима для создания квантовых сетей связи, и это достижение имеет огромное значение для будущего технологии.
Ведущий автор исследования Кун Хуанг в пресс-релизе указал, что квантовые сети – это лишь одна из сфер применения новой технологии. Текст исследования опубликован в журнале Nature Communications. «В дальнейшем разработку можно будет использовать для ресурсоёмких задач, таких как создание сертификацинных протоколов или квантовых денег, защищённых от подделки. Разработка станет основополагающим элементом для многообещающих исследований в сфере квантовых сетей».
Создание сетей
Исследователи передали информацию в фотонных кубитах атомам цезия, которые подверглись лазерному охлаждению. С помощью контролируемого лазерного пучка учёные замедлили световой сигнал, несущий информацию. Когда лазер отключили, сигнал был удержан, и информация трансформировалась в возбуждение атомов. Кубиты были извлечены из облака атомов с точностью более 99 процентов.
Память – это базовый элемент современных компьютеров, а квантовая память станет частью квантовых компьютеров. Квантовая память, которая существует в виде ионов и кристаллических структур, представляет собой пространство для взаимодействия носителя информации в квантовой сети (как правило, это фотон) с физическим хранилищем информации. Как бы то ни было, до появления новой технологии квантовая память обеспечивала хранение и извлечение менее трети кубитов информации.
Если эта технология ускорит появление квантовых сетей, то не за горами новая эра технологической безопасности. Квантовые сети практически невозможно взломать, и это особенно важно, так как сегодня очень многое зависит от данных и информации. Благодаря новым сетям исчезнут текущие проблемы безопасности и появятся новые возможности для накопления знаний и повышения вычислительной мощности.