Квантовая память

Квантовые компьютеры не такая уж утопия. И с каждым годом ученые все ближе и ближе подходят к возможности создания вычислительных устройств, в которых информация будет передаваться с помощью квантов света. Одной из существенных проблем в этой сфере является создание рабочей квантовой памяти. Удержать свет в пространстве достаточно сложно, для этого необходимо создать специальные контейнеры, наполненные холодным газом. Две команды ученых независимо друг от друга справились с этой задачей.

Ученые создали оптический резонатор на основе охлажденных атомов рубидия – устройство, которое является световой ловушкой, заставляющей луч бегать между двумя зеркалами. Комбинация зеркал является простейшим квантовым элементом памяти, пишет  sunhome.ru

Теоретически единицу информации квантовых компьютеров (кубит) можно сохранить с помощью фотонов, которые изменяют энергетические уровни атомов. Состояние «0» и «1» обеспечивается низкими и высокими уровнями энергии. Однако считывать подобную информацию достаточно сложно – атомы могут просто разойтись или переизлучить фотон, содержащий кубит в случайном направлении.

Подобного рода проблемы могут быть решены с использованием не одного, а серии атомов в состоянии конденсата Бозэ-Эйнштейна (Bose-Einstein condensate). Якоб Рейчел (Jakob Reichel) и его коллеги поместили конденсат между двумя зеркалами, представляющими оптический резонатор для света определенной длины волны. Охладить большое количество атомов намного легче, чем одиночные. А в этом состоянии у них отсутствует тепловое движение, а, следовательно, и дрейф. Таким образом, обеспечивается долгое хранение информации.

Однако конструирование резонатора, который предполагается разместить в одном чипе не такая простая задача. Учеными была разработана уникальная конструкция, состоящая из 2-х оптоволокон, размещенных торцами друг к другу на расстоянии 0,04 мм. С помощью лазера материал испаряется, делая поверхность зеркал идеально гладкими.