Прогресс в хранении квантовых данных

Ученые исследуют различные методы хранения данных в квантовых компьютерах.

Атомы азота, вложенные в алмаз, позволяют кодировать квантовые биты — кубиты, но процесс чтения информации протекает в условиях чрезвычайно слабого сигнала.

Теперь физики продемонстрировали обходной путь для выработки значительно более сильного сигнала от кубитов.

Эксперимент описан в январском выпуске издания Физический обзор.

В квантовом компьютере единичный бит информации закодирован в качестве квантово-механической системы, например, в спине электрона. Чтение информации с использованием атомов азота в алмазах переустанавливает кубит, а потому есть только одна возможность измерить состояние квантового бита.

Развивая технологию, которая включает спин ядра азота, физики из университета Штутгарта, Германия, превратили единственное считывание в многошаговый процесс.

Вместо того, чтобы просто переустанавливать основанный на электроне кубит после считывания информации, ученые научились удваивать состояние ядра азота прежде, чем информация сотрется.

Состояние ядра азота не хранит полезной информации — оно просто позволяет ученым удлинить процесс считывания информации с кубита. Все это приводит в итоге к более сложному квантово-механическому процессу, который утраивает число шагов до того, как информация уничтожается, что в свою очередь вновь усиливает сигнал считывания информации с кубита.

Полученный сигнал все еще слаб, но, комбинируя и другие методы, однажды ученые смогут использовать примеси в алмазах, чтобы записывать и считывать квантовую информацию при комнатной температуре. Это приблизит нас к появлению первых практически целесообразных квантовых компьютеров.

Фото Alan Stonebraker

21.01.2010