Forskere forbedrer dataudlæsning ved at bruge kvanteforviklinger

Forskere siger, at de har været i stand til i høj grad at forbedre udlæsningen af ​​data fra digitale hukommelser - takket være kvantesammenfiltring.

Forskerholdet, som omfattede forskere fra det italienske institut for metrologisk forskning (INRIM) og University of York, siger, at resultaterne kan have store applikationer til digitale lagerenheder, inklusive optiske hukommelser såsom CD eller BluRay diske.

Dette er den første eksperimentelle demonstration af, at kvantelyskilder kan forbedre udlæsningen af ​​information fra digitale hukommelser, et fremskridt, der potentielt kan føre til hurtigere adgang til data i store databaser og til at konstruere minder med højere kapacitet i vores næste generations computere.

I en optisk hukommelse, bits aflæses ved at lade en laserstråle skinne hen over diskens reflekterende overflade. I hukommelsen, hver mikroskopisk celle har et af to mulige niveauer af reflektivitet, repræsenterer værdierne "nul" og "én" af en bit.

Som resultat, laserstrålen, der reflekteres fra en celle, kan være mere eller mindre intens afhængig af værdien af ​​bit. Strålens intensitet registreres derefter af en detektor og omsættes til sidst til et elektrisk signal.

Imidlertid, når intensiteten af ​​laserstrålen bliver for lav, for eksempel som følge af en øget hastighed på disken, energiudsving forhindrer den korrekte genfinding af bits, introducerer for mange fejl.

Undersøgelsen viste, hvordan man løser dette problem ved at ty til mere sofistikerede lyskilder, hvor brugen af ​​kvantesammenfiltring helt fjerner de uønskede udsving.

Forskerne siger, at konsekvenserne af undersøgelsen rækker langt ud over anvendelser til digitale erindringer. Faktisk, samme princip kan bruges i spektroskopi og måling af biologiske prøver, kemiske forbindelser og andre materialer.

Ordningen baner også vejen for ikke-invasive, ultrafølsomme målinger ved kraftigt at reducere den optiske effekt uden at reducere mængden af ​​gendannet information fra systemerne.

Et andet lovende perspektiv, som forskerne har udforsket, er at udvide metoden til genkendelse af komplekse mønstre i forbindelse med moderne maskinlæringsalgoritmer, med potentielle implikationer for bio-imaging.

Professor Stefano Pirandola, fra Department of Computer Science ved University of York, sagde:"Dette eksperiment viser endelig, hvordan vi kan udnytte kvantesammenfiltring til bedre at læse information fra hukommelsesenheder og andre fysiske systemer."

Resultaterne er rapporteret i tidsskriftet Videnskabens fremskridt .