Pagrindiniai pasiėmimai
- Deimantai vieną dieną galėtų būti naudojami dideliam informacijos kiekiui saugoti.
- Tyrėjai bando panaudoti keistus kvantinės mechanikos efektus informacijai laikyti.
- Tačiau ekspertai sako, kad nesitikėkite, kad jūsų kompiuteryje greitai atsiras kvantinis standusis diskas.
Deimantai gali būti raktas į didžiulį duomenų kiekį.
Tyrėjai Japonijoje sukūrė gryną ir lengvą deimantą, skirtą naudoti kvantinėje kompiuterijoje, o tai gali paskatinti naujų tipų standžiuosius diskus. Tai dalis nuolatinių pastangų panaudoti keistus kvantinės mechanikos efektus informacijai laikyti.
"Skirtingai nei mūsų klasikiniai kompiuteriai, kurie veikia dvejetainiais skaitmenimis (arba "bitais"), ty 0 ir 1, kvantiniai kompiuteriai naudoja "kubitus", kurie gali būti tiesine dviejų būsenų kombinacija, " Davidas Baderis, Naujojo Džersio technologijos instituto kompiuterių mokslų profesorius, tyrinėjantis kvantinę atmintį, sakė Lifewire interviu el. "Saugoti kubitus yra sudėtingiau nei saugoti klasikinius bitus, nes kubitai negali būti klonuojami, yra linkę į klaidas ir trunka trumpą sekundės dalį."
Kvantiniai prisiminimai
Tyrėjai jau seniai iškėlė hipotezę, kad deimantai gali būti naudojami kaip kvantinė laikmena. Kristalinės struktūros gali būti naudojamos duomenims saugoti kaip kubitai, jei jos gali būti beveik be azoto. Tačiau gamybos procesas yra sudėtingas ir iki šiol sukurti deimantai yra per maži praktiniams tikslams.
Adamant Namiki Precision Jewelry Company ir Sagos universiteto mokslininkai teigia sukūrę naują gamybos procesą, kuriuo galima pagaminti dviejų colių dydžio deimantines plokšteles, kurios yra pakankamai grynos praktiniam naudojimui.„2 colių deimantinė plokštelė teoriškai suteikia pakankamai kvantinės atminties įrašyti 1 milijardą „Blu-ray“diskų“, – pranešime spaudai rašo bendrovė. "Tai atitinka visus mobiliojo ryšio duomenis, paskirstytus pasaulyje per vieną dieną."
Bader sakė, kad šis deimantinės atminties metodas priklauso nuo kubito saugojimo kaip branduolinio sukimosi. „Pavyzdžiui, fizikai įrodė, kad kubitas saugomas deimante įterpto azoto atomo sukinyje“, – pridūrė jis.
Perspektyvus tyrimas
Deimantai yra tik vienas iš būdų, kuriuo kvantiniai kompiuteriai gali saugoti duomenis. Mokslininkai siekia dviejų kvantinių prisiminimų kūrimo krypčių: viena naudoja šviesos perdavimą, o kita – fizines medžiagas, sakė Baderis.
„Kubitai gali būti pavaizduoti pagal šviesos amplitudę ir fazę“, – pridūrė Baderis. „Šviesa taip pat naudojama kvantinio skaičiavimo gradiento aido atmintyje, kur šviesos būsenos priskiriamos atomų debesų sužadinimui, o vėliau šviesa gali būti „nesugerta“. Deja, neįmanoma išmatuoti tiek amplitudės, tiek fazės, netrukdant šviesai. Taigi galime galvoti apie šviesą kaip apie kubitų pernešimo būdą – panašiai kaip į klasikinį kompiuterių tinklą."
Svarstoma apie net egzotiškesnes medžiagas nei deimantai. Anksčiau šiais metais mokslininkai panaudojo kubitą, pagamintą iš retųjų žemių elemento iterbio jono, kuris taip pat naudojamas lazeriuose, ir įterpė šį joną į skaidrų itrio ortovanadato kristalą. "Tada kvantinėmis būsenomis buvo manipuliuojama naudojant optinius ir mikrobangų laukus", - sakė Baderis.
Kvantinė atmintis gali išvengti problemų gaminant pakankamai didelius standžiuosius diskus. Baderis atkreipė dėmesį į tai, kad klasikinėse kompiuterių saugojimo sistemose, esančiose asmeniniuose kompiuteriuose, informacijos kiekis, saugomas klasikiniais bitais, auga tiesiškai. Pavyzdžiui, jei padvigubinate standųjį diską nuo 512 GB iki 1 TB, dvigubai padidinsite informacijos, kurią galite saugoti, kiekį.
Kubitai yra „fenomenalūs“informacijos saugojimui, o pateikiamos informacijos kiekis eksponentiškai didėja kubitų skaičiumi. „Pavyzdžiui, į sistemą pridėjus dar vieną kubitą, būsenų skaičius padvigubėja“, – sakė Baderis.
Vasili Perebeinos, Niujorko Bafalo valstijos universiteto profesorius, dirbantis su kvantine atmintimi, interviu „Lifewire“elektroniniu paštu sakė, kad mokslininkai bando nustatyti kietojo kūno medžiagas, kurios galėtų būti naudingos kvantiniams duomenims saugoti.
Saugoti kubitus yra sudėtingiau nei saugoti klasikinius bitus, nes kubitų negalima klonuoti, juose gali kilti klaidų ir jų veikimo laikas yra trumpas – sekundės dalis.
„Kietosios kūno kvantinės atminties pranašumas yra galimybė miniatiūrizuoti ir padidinti kvantinio tinklo įrenginio komponentų mastelį“, – sakė Perebeinosas.
Tačiau nesitikėkite, kad jūsų kompiuteryje greitai atsiras kvantinis standusis diskas. Baderis sakė, kad „prireiks metų, o galbūt net dešimtmečių, kol bus sukurti pakankamai dideli kvantiniai kompiuteriai su pakankamu kubitų skaičiumi, kad būtų galima išspręsti realias programas“.
