Vedcom sa podarilo uložiť svetlo ako zvuk: V rukách držia kľúč ku kvantovým počítačom a internetu
Vedci tvrdia, že keď budú kvantové počítače schopné robiť to, čo sa od nich očakáva, tento dôležitý komponent už bude na ne pripravený.
Výskumníci z Neils Bohr Institute vyvinuli nový spôsob, ako vytvoriť kvantovú pamäť, ktorá by mohla otvoriť dvere ku kvantovej technológii budúcej generácie.
Nová technológia pozostáva z drobného bubna, ktorý ukladá dáta poslané svetlom ako zvukové vibrácie a ak je to potrebné, potom ich pošle znova vo forme svetla. Nový výskum dokazuje, že mechanická pamäť pre kvantové dáta môže predstavovať tú správnu cestu pre vývoj mimoriadne bezpečného internetu s obrovskými rýchlosťami.
Ako projekt opisujú vedci, ide o vecičku viditeľnú voľným okom, v ktorej sa dokážu vytvoriť kvantové stavy. Už spomenutý kvantový bubon je drobná membrána vyrobená z keramického materiálu a s dierami rozmiestnenými vo vzorci pozdĺž jej hrán. Keď vedci “zabúchajú” na bubon laserom, začína vibrovať tak rýchlo a bez ruchov, že začínajú platiť pravidlá kvantovej mechaniky.
V rámci nového výskumu sa vedcom podarilo dokázať, že toto zariadenie môže hrať kľúčovú úlohu pri sieti kvantových počítačov budúcnosti. Výskumníkom sa podarilo vytvoriť kvantovú pamäť tým, že pretvorili svetelné signály na zvuk.
Už predchádzajúce experimenty ukázali, že membrána dokáže ostať v inak krehkom kvantovom stave. Na základe týchto experimentov veria, že bubon by mohol prijímať a odosielať kvantové dáta bez toho, aby stratil svoj kvantový stav. Ide o technológiu, ktorá môže posunúť sféru kvantových zariadení vpred, keď budú kvantové počítače pripravené na to, aby vstúpili na trh.
Neprehliadnite
“Náš kvantový bubon ponúka skvelú perspektívu pre budúcnosť, kedy dokážu kvantové počítače robiť to, čo od nich očakávame. Kvantová pamäť bude s najväčšou pravdepodobnosťou základom pre posielanie kvantovej informácie na vzdialenosť,” vysvetľuje Mads Bjerregaard Kristensen, vedúci nového výskumu.
Posielanie aj prijímanie kvantových dát
Pri posielaní informácie medzi dvoma kvantovými počítačmi sa signál veľmi rýchlo “utopí” v šume. Množstvo šumu v optickom kábli sa exponenciálne zvyšuje, čím dlhší kábel je. V určitom bode sa už dáta nedajú viac dekódovať. Pri bežnom internete a počítačových sieťach sa problém rieši zosilňovaním signálu pozdĺž sietí. V prípade kvantových počítačov by sme však museli dáta preložiť do bežného binárneho kódu, ako v prípade bežných počítačov.
Vedci vysvetľujú, že to neprichádza do úvahy. Použitím tejto metódy by sme spomalili kvantovú sieť a zároveň ju vystavili riziku kyberútokov. Preto autori štúdie veria, že ich kvantový bubon dokáže tento problém vyriešiť. Experimenty dokázali, že táto technológia dokáže odosielať aj prijímať kvantové informácie z kvantového počítača. V ďalších krokoch plánujú vedci zvýšiť vzdialenosť medzi dvoma kvantovými počítačmi a zosilniť signál pomocou týchto kvantových bubnov. Popritom samozrejme chcú čo najviac znížiť šum a udržať dáta v kvantovom stave.
Kvantový bubon predstavuje najnovší a najserióznejší pokus o vytvorenie mechanickej kvantovej pamäte. Zároveň kráča o niekoľko krokov pred celým odborom kvantových počítačov. Aj preto vedci veria, že keď sa kvantové počítače dostanú do pokročilejšieho štádia, táto technológia bude pripravená na implementáciu.
Komentáre