Ny kvantehukommelsesenhed, der er lille nok til at passe på en chip

(Phys.org) - Et team af forskere fra USA og Italien har bygget en kvantehukommelsesenhed, der er cirka 1000 gange mindre end lignende enheder - lille nok til at installeres på en chip. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , teamet beskriver opbygningen af ​​hukommelsesenheden og deres planer om at tilføje til dens funktionalitet.

Forskere har arbejdet støt på at opbygge kvantecomputere og netværk, og har gjort fremskridt på begge områder i de seneste år. Men en hæmmende faktor er konstruktionen af ​​kvantehukommelsesenheder. Sådanne enheder er blevet bygget, men indtil nu, de har været for store til at sætte en chip på, et krav til praktiske anvendelser. I denne nye indsats, forskerne rapporterer om at udvikle en kvantehukommelsesenhed, der ikke kun er lille nok til at passe på en chip, men er også i stand til at hente data på forespørgsel.

Enheden er meget lille, cirka 10 x 0,7 mikrometer og har en ulige form, som en Toblerone slikbar - lang og tynd med en hakket trekantet form, med spejle i hver ende. Den er lavet af yttrium orthovanadat med små mængder neodym, som danner et hulrum. Disse hulrum har igen et krystalhulrum, der fanger enkelte fotoner, der koder for datainformation (nul, en eller begge dele).

For at betjene enheden, forskerne affyrede laserpulser mod det, får fotoner til at samles i kammen, som tvang dem til at blive absorberet - konfigurationen fik også fotonerne til at komme ud af kammen efter 75 nanosekunder. I den periode, hvor fotonerne blev absorberet, forskerne affyrede dobbelte laserpulser mod kammen for at forsinke genoptræden af ​​fotoner i 10 nanosekunder, hvilket muliggjorde on-demand-hentning af data. I den periode, hvor fotonerne blev holdt, de eksisterede som dobbelte pulser - tidligt og sent.

For at vise, at enheden faktisk lagrede dataoplysninger, teamet sammenlignede fotonernes bølgefunktion både før og efter opbevaring og fandt dem praktisk talt uændrede, hvilket betyder, at de stadig holdt nul, en eller begge stater - den var ikke blevet ødelagt, hvilket betød, at enheden virkelig var en kvantehukommelsesenhed.

© 2017 Phys.org