Благодаря управляемым вибрациям, генерируемым внутри ядра атома, учёные сделали возможным использовать его для хранения квантовой информации. В такой среде они будут защищены от внешнего вмешательства.
Именно они, в виде шума представляют собой огромную проблему для квантовой информации. Новый подход к её хранению должен сделать эту проблему устаревшей. Такие хорошо защищённые данные будут идеальными для приложений в области квантовых вычислений.
Читайте: Мюон измеряли в беспрецедентном масштабе – Как достигли точности?
О последних достижениях в этой области сообщило издание Nature Communications. Члены исследовательской группы, состоящей из представителей Делфтского технологического университета, организовали эксперимент с использованием атома титана. Всё для того, чтобы проверить возникающие возможности хранения и считывания квантовой информации из ядра атома.
Ядро атома как носитель квантовой информации
Учёные из Делфтского технологического университета доказали, что ядро атома может быть эффективным и безопасным носителем квантовой информации.
Конечно, контролируемое влияние на что-то столь маленькое было огромной проблемой. Однако успех инженеров из Нидерландов показал, что это возможно. Это открывает двери множеству возможностей.
Всё связано с тем, что спиновое состояние или направление вращения ядра можно использоваться для хранения квантовой информации. Частью этих данных может быть то, как ориентирован спин в любой данный момент.
Конечно, в теории это звучит великолепно и не кажется особенно трудным для достижения. К сожалению, реальность совершенно иная. Проблема возникала из-за того, что хранение квантовой информации внутри ядерного спина затрудняет считывание данных, а также управление ими.
Это также связано с тем, что ядро маленькое и на него влияют окружающие частицы. Одним из примеров таких трудностей является влияние, спина электрона на спин ядра. Авторы нового исследования попытались найти способ использовать эту связь для считывания квантовой информации.
Во время экспериментов они поняли, что для достижения цели необходимо согласовать спин электронов со спином ядра. Оказалось, что главное — разрушить спин электрона, вызвав вибрации внутри атома.
И хотя эти вибрации длятся доли микросекунды, этого оказалось достаточно для достижения поставленной цели. Следующим этапом исследований стало внедрение иглы сканирующего туннельного микроскопа. Благодаря чему члены исследовательской группы смогли прочитать сохранённую информацию.
Важно отметить, что учёные подтвердили, что потери этих данных не было. Другими словами, они были в безопасности, поэтому ядро отдельного атома может быть эффективным носителем столь ценной информации.
Хотите первыми узнавать о Hi-Tech – ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на Telegram
А также читайте самые свежие обзоры на нашем сайте – TehnObzor.RU