Съхранението на квантови данни в звукови вълни разкрива интересни перспективи
(снимка: CC0 Public Domain)
Представете си, че произнасяте думи в празна стая, след известно време влизате в нея и слушате казаното по-рано… В обикновения свят подобен сценарий е изключен, но в квантовия свят това е възможно и отваря пътя към създаване на механични записващи устройства за квантови компютри, които съхраняват данните в звукови вълни.
Без запомняне не междинния резултат, квантовите изчисления са силно ограничени и тяхното мащабиране се сблъсква с трудности. Група изследователи от Калифорнийския технологичен институт предлагат напълно нов подход към запаметяването на квантовата информация. Те преобразуват електрическите квантови състояния в звукови вълни и ги извличат обратно, когато е необходимо, разказва за експеримента HPC Wire.
Разработката се основава на факта, че монокристалите при свръхниски температури могат да бъдат в състояние на трептене за изключително дълго време. Този ефект се наблюдава при вибрации на такива квазичастици като акустичните фонони.
Честотата на трептене е в диапазона на гигахерците, а животът на фононите е много по-дълъг от всички други алтернативни методи за механично записване на информация, казват изследователите.
За да прехвърлят електрическо квантово състояние към „звучащ” фонон, учените поставят заряд върху осцилиращ кристал. Въздействайки върху заряда (заредения кристал), те променят честотата на трептене на фононите и по този начин записват бит информация. Това осигурява електрическа връзка между квантовите платформи и механичната система за съхранение.
Учените подчертават, че и преди тяхното изследване е имало подобни експерименти на базата на пиезоелектрични елементи. Пиезоелектриците обаче изискват специални материали и условия на производство, докато предложената сега система използва най-често срещаните материали.