Bazeli Ülikooli teadlased on teinud olulise läbimurde quantum-mälu elementide arendamisel. Need mälu elemendid mängivad olulist rolli quantum-võrkude tulevikus, mis võimaldavad turvalist suhtlust ja ühenduvust quantum-tehnoloogiate vahel. Professor Philipp Treutleini juhitud teadlased on edukalt ehitanud massitootmiseks sobiva mikrotoodetud mälu elemendi, mis tähistab olulist sammu praktilise rakendamise suunas.
Quantum-võrgustikud tuginevad mälu elementidele, et vajadusel salvestada ja suunata informatsiooni. Selleks kasutasid teadlased peenikest klaasrakku, milles on aatomid, quantum-mälu elemendina. Valguse osakesed, mida tuntakse footonitena, on ideaalsed quantum-informatsiooni edastamiseks. Tähtis ülesanne seisneb nende footonite quantum-oleku täpse salvestamise ja nende algse oleku taastamise osas teatud aja möödudes.
Eelnevas eksperimendis demonstreerisid teadlased edukat footonite salvestamist rubiidiumi aatomites käsitsi valmistatud klaasrakus. Siiski olid rakud praktiliste rakenduste täitmiseks vaja teha väiksemaks ja neid massiliselt toota. Selle probleemi lahendas Treutlein ja tema meeskond, saades väiksemad rakud aatomikellade massitootmisest.
Et tagada piisav arv rubiidiumi aatomeid quantum-salvestamiseks, hoolimata vähendatud rakusuurusest, kasutasid teadlased mitmeid strateegiaid. Nad kuumutasid rakku 100 kraadini, suurendades aururõhku ja võimaldades suuremat arvu aatomeid raku sees. Lisaks rakendati 10 000 korda tugevamat magnetvälja kui Maa magnetväli, et nihutada aatomite energia taset ja hõlbustada footonite quantum-salvestamist laserkiirte abil. See tehnika võimaldas salvestada footoneid ligikaudu 100 nanosekundiks, mis on võrdne vabade footonite läbitud 30 meetriga.
Läbimurde saavutus seisnes footonite miniatuurse quantum-mälu loomises, mida saab massiliselt toota. Treutlein rõhutab võimalust toota ühele kettale umbes 1000 sellist mälu elementi. Kuigi praeguses eksperimendis kasutati tugevalt nõrgendatud laserpulsse, on tulevased uuringud suunatud üksikute footonite salvestamisele nende miniatuursetes rakkudes.
Teadlased tunnistavad vajadust täiustada rakkude vormi, et parandada footonite salvestamise kestust, samal ajal säilitades nende quantum-olekud. Koostöös Neuchateli CSEM-iga kavatseb Treutlein täiustada klaasrakke ja uurida üksikute footonite salvestamist nende miniatuursetes mälu elementides.
See läbimurre viib meid ühe sammu võrra lähemale quantum-võrkude täieliku potentsiaali realiseerimisele. Kui uurimistöö jätkub, muutub quantum-krüptograafia rakendamine ja quantum-arvutite omavaheline ühendamine üha teostatavamaks. Tulevikus on suur lubadus sellele transformeerivale tehnoloogiale.
The source of the article is from the blog reporterosdelsur.com.mx