Egy forradalmi felfedezés szerint az atommagban tárolhatjuk a kvantuminformációt
Mi a legbiztonságosabb hely a fontos információk tárolására? Nem, nem a külső merevlemez vagy valami titkos felhőalkalmazás.
A Nature Communications című folyóiratban megjelent tanulmány kutatói úgy vélik, hogy az atommag lehet a legalkalmasabb hely a kvantuminformációk tárolására.
Már az atommag is képes az információ tárolására
A Delft-i Műszaki Egyetemen végzett új tanulmányból kiderül, hogy az atommag belseje képes a kvantuminformáció biztonságos tárolására. Az ilyen tárolási technikák kikövezhetik az utat a nagy biztonságú kvantumszámítógépes alkalmazások számára.
Kvantuminformációnak nevezzük a kvantumszámítógépen belüli adatokat, amelyeket qubitek formájában tárolnak és dolgoznak fel.
A kísérlet során a kutatók manipuláltak egy titánatomot és az elektronok perdülését. Az eredmények láttán arra a következtetésre jutottak, hogy az atommag képes a kvantuminformáció tárolására.
A kísérlet minimális hatással van az anyag állapotára. Számomra már csak ezért is megéri az erőfeszítést.
– mondta Sander Otte, a TU Delft fizikaprofesszora.
Az adatok biztonságos tárolása
Azonban még ha a kvantuminformációt képesek is az atommag perdületében tárolni, annak leolvasása és manipulálása kihívást jelenthet, mivel az atommag mérete rendkívül kicsi, és a környező részecskék aktivitása is befolyásolja a folyamatot.
Az atommag és az atomban keringő elektronok között gyenge kapcsolat található. Emiatt egy elektron perdülete enyhe hatást gyakorol az atommagra, ami megnehezíti a tárolt információ leolvasását.
Azonban az új tanulmány szerint lehetséges a kölcsönhatás szabályozása és kihasználása, amely forradalmasíthatja a kvantuminformáció kiolvasását és tárolását.
Az atommag belsejében történő imbolygás kiváltása
A kutatók szerint a kvantuminformáció kiolvasásához fontos, hogy a külső elektronok perdülése összhangban legyen az atommagéval. Ezt csak úgy lehet elérni, ha az elektronok mozgását megzavarják, és ezzel az atom belsejében egy “wobblet“, azaz egy imbolygó hatást idéznek elő.
Ennek eléréséhez a kutatók kilökték az elektron perdülését az egyensúlyából, aminek hatására egy mikroszekundum töredékéig az atommag és az elektron együtt imbolyog.
A kutatók több kísérletet is végeztek, ami megerősítette, hogy a magperdüléses módszer alkalmas lehet a kvantuminformáció tárolására.
Ha érdekel a kvantumtechnológia, tekintsd meg korábbi cikkeinket: