Фізики створили установку, яка забезпечує роботу квантової пам'яті при кімнатній температурі – до цих пір всі подібні пристрої функціонували при екстремально низьких температурах.

Квантова пам'ять використовується для зберігання інформації при проведенні квантових обчислень. На відміну від звичайних квантові комп'ютери оперують так званими кубітами – квантовими аналогами бітів, які можуть приймати більше двох значень. Щоб передавати кубіти на значну відстань, можна використовувати, наприклад, фотони, які відносно слабо взаємодіють з навколишнім середовищем.

Однак, якщо фотони здійснюють тривалу подорож з якої-небудь середовищі, то їх "правильне" стан, у якому закодовано стан кубіта, може поступово деградувати. Щоб уникнути втрат інформації, вчені придумали квантові ретранслятори, які "ловлять" згасаючий сигнал, розшифровують його і знову випускають. Короткочасне зберігання і повторне випускання фотона якраз і відбуваються в квантової пам'яті.

Існуючі досі конструкції квантової пам'яті припускали роботу при дуже низьких температурах. Крім того, вони були придатні лише для вузького інтервалу довжин хвиль фотонів і утримували їх дуже нетривалий час.

Автори нової роботи створили квантову пам'ять, яка функціонує при температурі близько 17 градусів Цельсія. Основним компонентом приладу є хмара з атомів цезію – щоб зберегти в них інформацію, закодовану в фотонах, вчені впливали на атоми особливим чином налаштованим лазером. У підсумку стану кубіта зберігалися в спинах електронів і ядер атомів цезію.

Щоб витягти інформацію з атомів цезію, фахівці знову впливали на них лазером з іншими характеристиками – у результаті генерувалися фотони, які могли передаватися далі до кінцевого пункту призначення.

На даний момент ефективність створеної вченими квантової пам'яті не дуже висока, але в майбутньому вони мають намір збільшити її. Додатковою перевагою нової схеми є її придатність для широкого діапазону довжин хвиль.

Нещодавно інший колектив дослідників представив роботу, яка також може сприяти прогресу в створенні квантових комп'ютерів (поки ці пристрої існують тільки в лабораторіях). Фізикам вдалося змусити світ поширюватися тільки в заданому напрямку (наприклад, справа наліво) і не поширюватися у протилежному.

За матеріалами: lenta

Tweet