Новий, крихітний квантовий пристрій може зробити квантовий інтернет реальністю
Чисті квантові пристрої
Досягнення в оптичних квантових мережах, які передають інформацію шляхом кодування даних через квантовий стан фотонів, призводять до проривів в квантової фотоніки, таким як недавня демонстрація квантової комунікації в реальних умовах. Однак, оскільки кубіти делікатні, незважаючи на їх здатність зберігати величезні обсяги інформації, в даний час виливається величезна кількість зусиль в розробку надійних, практичних схем квантової пам'яті, які в кінцевому підсумку можуть бути зменшені до розміру кванта розміром з кристал пристрою.
Нещодавно дослідники з Caltech зробили ряд важливих кроків у цьому напрямку. Команда створила оптичний пристрій квантової пам'яті в 1000 разів менше, ніж все, що було розроблено раніше. Це пристрій навіть здатне вбудовуватися в пристрої на кристалі, і, згідно з опублікованими результатами, воно також здатне витягувати збережені дані на вимогу.
Дослідницька група розробила нанорозмірних порожнину, що містить легкі пастки, рідкоземельні (або лантаноидному) атоми неодиму, які потрапляють в кристал ортованадата ітрію (YVO). Порожнина, в свою чергу, створює кристалічну порожнину, яка підсилює взаємодії між неодимом і світлом на рівні одиночних фотонів. Ця технологія може наблизитися до квантовому Інтернету, тому що вона робить реальну інформацію як на вимогу, так і з високою точністю.
Великомасштабна квантова пам'ять
Іншим важливим досягненням тут є масштаб. Системи, які пропонують високоякісну пам'ять квантової пам'яті, вже існують в макроскопічних масштабах, що недостатньо для практичних квантових обчислень. Обробка інформації, оскільки ми її розуміємо і використовуємо, спирається на роботу в мікро і нано-масштабах.
«Схема нанокавіта, продемонстрована тут, забезпечує універсальну розробку інтерфейсу квантового світла і матерії і пропонує унікальну перевагу більш швидкої і ефективної обробки пам'яті», - уклали дослідники. Конструкція нанокавіта дозволяє представити практичні середньо- і великомасштабні квантові спогади, такі як ті, які необхідні для впровадження квантового Інтернету.
Наступні кроки для цих дослідників включають в себе надання їх влаштування більш практичним для комерційного використання. Наприклад, поточний процес виготовлення, який спирається на фрезерування іонного пучка, повільний. Команда сподівається знайти більш масштабується, і поліпшити як час зберігання, так і ефективність пам'яті пристрою.
Література: Материнська плата, наука, IEEE Spectrum
