Kifejlesztették a leghatékonyabb kvantummemóriát

Egy ausztrál kutatócsoport kifejlesztette az eddigi leghatékonyabb kvantummemóriát, újabb lépést téve a szupergyors számítógépek jövőbeli generációja és a fizika törvényei által védett kommunikáció felé.

Az Ausztrál Nemzeti Egyetem (ANU) fizikai és mérnöki karának csapata az általuk kifejlesztett fénymegállító és vezérlő technikát alkalmazta a memória létrehozásához. A rendszer lelke egy -270 Celsius-fokra lehűtött kristály, amiben elektronokat manipulálnak. A rendszer páratlan hatékonysága és pontossága lehetővé teszi a fény törékeny kvantum jellegének tárolását, módosítását és előhívását. "A kristályba belépő fényt addig lassítjuk, míg meg nem áll, majd ebben az állapotban marad egészen addig, míg újra el nem engedjük" - magyarázta a kutatás vezetője, Morgan Hedges. "Amikor útjára engedjük, gyakorlatilag az utolsó fotonig mindent megkapunk, amit eredetileg egy háromdimenziós hologramként bevittünk."

Hatékonysága és pontossága a memóriát az egyik elsőszámú esélyessé emeli a kvantum számítástechnikában történő alkalmazások körében. A kvantum számítástechnikával sokkal nagyobb számítási sebesség és teljesítmény érhető el, mint a jelenkor számítástechnikájával. Ezen felül a kutatók szerint a fénytárolás kiváló lehetőséget adna az alapvető fizika tesztelésére, például megvizsgálhatnák, hogyan egyeztethető össze a különös kvantum-összefonódás hatás az általános relativitáselmélettel.

"Össze tudnánk fonni két memória, vagyis két kristály kvantum állapotát" - nyilatkozott a csapatot vezető dr. Matthew Sellars. "A kvantummechanika szerint ha az egyik memóriát kiolvassuk, azzal azonnal megváltozik a másikon letárolt adat is, függetlenül a köztük lévő távolságtól. A relativitás szerint a mozgása befolyásolja azt, hogyan telik a memória számára az idő. Egy jó kvantum memóriával egy-egy ilyen kísérlet elvégzése csupán annyi lenne, hogy az egyik kristályt berakom az autóm hátsó ülésére és elindulok vele."

Sellars csapata korábban már végre hajtott olyan kísérletet, ami több mint egy másodpercre megállította a fényt egy kristályban. Ez igen rövid időnek tűnhet, mégis több mint ezerszerese volt a korábban megvalósítottnak. Elmondása szerint csapata most megpróbálja összeházasítani a rendszereket úgy, hogy a nagy hatékonyságot a hosszú, órákon át tartó tárolási idővel kombinálják.