Квантовый «жесткий диск» хранит информацию шесть часов

В Австралийском Национальном Университете (Australian National University, ANU) и Университете Отаго (Новая Зеландия) учеными разработан прообраз будущих накопителей квантовой информации. Улучшенное более чем в 100 раз время ее хранения, по мнению участников исследования, представляет важный шаг к построению глобальных защищенных сетей, основанных на квантовомеханических принципах.

В экспериментах, о которых рассказывает статья в журнале Nature, физики записывали квантовую информацию в ядерном спине атомов редкоземельного элемента европия. Затем, кристалл, в который они были внедрены, подвергали воздействию постоянных и осциллирующих магнитных полей, что обеспечивало необходимую стабильность квантового состояния.

«Два поля изолируют спины европия и предотвращают утечку квантовой информации», – поясняет доктор Джевон Лонгделл (Jevon Longdell) из Университета Отаго.

Обычно, такие квантовые состояния сохраняются не более нескольких миллисекунд. Новое рекордное достижение – 6 часов – позволяет авторам говорить о необходимости переосмысления подхода к транспортировке квантовых данных.

Сегодня наиболее перспективным считается использование лазеров и волоконно-оптических линий, с помощью которых создаются квантовые сети протяженностью до 100 км. Твердотельная технология представляет многообещающую альтернативу такому методу.

«Даже транспортируя наши кристаллы со скоростью пешехода, мы получаем меньше потерь, чем в лазерных системах на том же расстоянии, – свидетельствует ведущий автор статьи, Маньцзинь Чжун (Manjin Zhong) из ANU. – Перепутанный свет можно будет сохранять в отдельных кристаллах и переносить в участки сети, удаленные на тысячи километров. Поэтому мы рассматриваем наши кристаллы как оптические «жесткие диски» для квантового перепутывания».

Полученные результаты представляют большой интерес и для фундаментальной науки. «До сих пор не было возможности исследовать квантовое перепутывание на столь больших расстояниях, – комментирует адъюнкт-профессор Мэттью Селларс (Matthew Sellars), возглавлявший исследовательскую группу. – Возможно, в этом новом режиме наша теория квантовой механики окажется несостоятельной».

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI