Память на линиях задержки возрождается в квантовом виде

Одни из первых запоминающих устройств для компьютеров в 50-е годы прошлого века были основаны на использовании линий задержки, изобретенных для улучшения радаров во время Второй мировой войны. Кратковременная сохранность данных обеспечивалась путем преобразования их в акустические волны, распространяющиеся в длинном сосуде с ртутью или другой жидкостью.

В мартовском номере журнала Nature рассказывается о микроскопическом устройстве, разработанном сотрудниками NIST (National Institute of Standards and Technology) для возможного использования в квантовых компьютерах. Действуя подобно акустической линии задержки, оно преобразует информацию, закодированную в амплитуде и фазе микроволнового сигнала в фононы — кванты акустических волн.

Микроволновой сигнал определенной частоты «охлаждает» акустический микрорезонатор, переводя его в базовое состояние с наименьшей энергией. Получая квантовую информацию от микроволн, резонатор переходит во временное возбужденное состояние, соответствующее звучанию на одной ноте.

Описанный эксперимент базируется на классическом подходе, однако авторы называют его квази-квантовым, поскольку флуктуации или «шум» в измерениях имеет квантовомеханическую природу. Из 8 тыс. предпринятых исследователями попыток подготовить, перенести, записать и извлечь информацию, увенчалось успехом примерно 65%. Учитывая то, что работы в области квантовой памяти пребывают в начальной стадии, этот результат можно считать достаточно неплохим.

В будущем, ученые намерены совместить кубиты с микрорезонатором, который может служить не только памятью, но и интерфейсом, например между системами, работающими на микроволновых и оптических частотах. Этому способствует совместимость по габаритам и технологии изготовления предложенного микрорезонатора с устройствами, используемыми для реализации в чипах сверхпроводящих кубитов.

Следует отметить, что о создании комбинации кубита с ЗУ в виде фононного резонатора в начале текущего года уже сообщали финские ученые.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI