Recomandări cheie
- Diamantele ar putea fi folosite într-o zi pentru a stoca cantități mari de informații.
- Cercetătorii încearcă să folosească efectele ciudate ale mecanicii cuantice pentru a păstra informații.
- Cu toate acestea, experții spun că nu vă așteptați la un hard disk cuantic în curând pe computer.
Diamantele pot fi cheia pentru stocarea unor cantități mari de date.
Cercetătorii din Japonia au creat un diamant pur și ușor pentru a fi utilizat în calculul cuantic într-o mișcare care ar putea duce la noi tipuri de hard disk. Face parte dintr-un efort continuu de a folosi efectele ciudate ale mecanicii cuantice pentru a păstra informații.
„Spre deosebire de computerele noastre clasice care operează pe cifre binare (sau „biți”), adică 0 și 1, calculatoarele cuantice folosesc „qubiți” care pot fi într-o combinație liniară a două stări,” David Bader, un profesor de informatică la Institutul de Tehnologie din New Jersey care studiază memoria cuantică, a declarat pentru Lifewire într-un interviu prin e-mail. „Stocarea qubiților este mai dificilă decât stocarea biților clasici, deoarece qubiții nu pot fi clonați, sunt predispuși la erori și au o durată de viață scurtă de o fracțiune de secundă.”
Amintiri cuantice
Cercetătorii au emis de multă vreme ipoteza că diamantele ar putea fi folosite ca mediu de stocare cuantică. Structurile cristaline pot fi folosite pentru a stoca date ca qubiți dacă pot fi aproape fără azot. Cu toate acestea, procesul de fabricație este complex și până în prezent, diamantele care au fost create sunt prea mici pentru scopuri practice.
Adamant Namiki Precision Jewelry Company și cercetătorii de la Universitatea Saga susțin că au dezvoltat un nou proces de fabricație care poate produce napolitane de diamant cu dimensiunea de doi inci și suficient de pure pentru aplicații practice.„O placă de diamant de 2 inci permite teoretic suficientă memorie cuantică pentru a înregistra 1 miliard de discuri Blu-ray”, a scris compania în comunicatul de presă. „Acest lucru este echivalent cu toate datele mobile distribuite în lume într-o singură zi.”
Bader a spus că această abordare a memoriei diamantelor se bazează pe stocarea qubitului ca rotație nucleară. „De exemplu, fizicienii au demonstrat stocarea unui qubit în rotația unui atom de azot încorporat într-un diamant”, a adăugat el.
Cercetare promițătoare
Diamantele sunt doar o modalitate prin care computerele cuantice ar putea stoca date. Oamenii de știință urmăresc două direcții pentru construirea de amintiri cuantice, una folosind transmisia luminii și ceal altă folosind materiale fizice, a spus Bader.
„Qubiții pot fi reprezentați de amplitudinea și faza luminii”, a adăugat Bader. „Lumina este, de asemenea, folosită în memoria de eco gradient a calculului cuantic, unde stările luminii sunt mapate în excitația norilor de atomi, iar lumina poate fi „neabsorbită” mai târziu. Din păcate, însă, este imposibil să măsurați atât amplitudinea, cât și faza fără a interfera cu lumina. Așadar, ne putem gândi la lumină ca la o modalitate de a transporta qubiți, la fel ca o rețea clasică de computere.”
Se iau în considerare chiar și mai multe materiale exotice decât diamantele. La începutul acestui an, oamenii de știință au folosit un qubit format dintr-un ion al elementului pământ rar, iterbiu, care este, de asemenea, folosit în lasere, și au încorporat acest ion într-un cristal transparent de ortovanadat de ytriu. „Starile cuantice au fost apoi manipulate folosind câmpuri optice și de microunde”, a spus Bader.
Memoria cuantică ar putea evita problemele care produc hard disk-uri suficient de mari. Bader a subliniat că sistemele clasice de stocare a computerelor de tipul celor care se află în PC-uri cresc liniar în cantitatea de informații stocate de biți clasici. De exemplu, dacă îți dublezi hard diskul de la 512 GB la 1 TB, ai dublat cantitatea de informații pe care o poți stoca, a spus el.
Qubiții sunt „fenomenali” pentru stocarea informațiilor, iar cantitatea de informații reprezentate crește exponențial în numărul de qubiți. „De exemplu, adăugarea unui singur qubit la un sistem dublează numărul de stări”, a spus Bader.
Vasili Perebeinos, profesor la Universitatea de Stat din New York Buffalo care lucrează la o memorie cuantică, a declarat pentru Lifewire într-un interviu prin e-mail că cercetătorii încearcă să identifice materiale în stare solidă care ar putea fi utile pentru stocarea datelor cuantice.
Stocarea qubiților este mai dificilă decât stocarea biților clasici, deoarece qubiții nu pot fi clonați, sunt predispuși la erori și au o durată de viață scurtă de o fracțiune de secundă.
„Avantajul memoriei cuantice cu stare solidă este în capacitatea de a miniaturiza și scala componentele dispozitivului de rețea cuantică”, a spus Perebeinos.
Cu toate acestea, nu vă așteptați la un hard disk cuantic în computerul dvs. în curând. Bader a spus că „va dura ani, și posibil chiar decenii, pentru a construi computere cuantice suficient de mari, cu un număr suficient de qubiți pentru a rezolva aplicații din lumea reală.”
