Създадоха първия прототип на квантов „харддиск”

Съхранението и предаването на информация с използването на квантово заплитане се явява много перспективно направление на развитието на инфраструктурите на глобалните информационни мрежи.

Но за съжаление на сегашното ниво на реализация на квантовите технологии явлението квантово заплитане е способно да съществува само за много кратък период от време, след което „призрачната“ връзка между частиците се разпада напълно.

Но екип изследователи от Австралия са успели да извършат пробив в това дело – те са успели да разработят метод за съхранение на квантовото заплитане не за няколко милисекунди, а за няколко часа.

Създаденото от тях експериментално устройство може с право да се смята за прототип на първия квантов „харддиск“.

В света вече съществуват сегменти на квантова мрежа, построени на оптично влакно и лазери, които предават информацията с квантово заплитане. Поради това, че квантовото заплитане може да съществува само няколко милисекунди, дължината на тези сегменти обикновено не превишава сто километра.

Устройството, създадено от физиците от Австралийския национален университет и университета на Отаго, е способно да осигури съхранението на квантовото заплитане в продължение на шест часа – време, което дори по сегашни мерки е достатъчно, за да достави една от частите на „заплетеното“ устройство във всяка част от земното кълбо.

Основа на квантовия „харддиск“ се явяват атоми европий, рядък елемент, включен в кристалната решетка на друг материал. Квантовата информация се „записва“ във вид на спина (въртящия момент) на този атом с помощта на лъч лазерна светлина, носещ фотони, заплетени с фотоните от друг лъч.

Вторият лъч, носещ втората част от заплетените двойки, осветява атомите европий в другия кристал и това води дотам, че атомите европий, намиращи се в различните кристали, също се заплитат на квантово ниво.

Най-главното достижение на австралийските учени е технологията за продължително съхранение на квантовото заплитане. Това се постига с помощта на две магнитни полета, едно от които е постоянно, а второто се колебае с определена честота и амплитуда, задържайки спина на атома в постоянно състояние.

„Тези две магнитни полета сякаш изолират атомите европий от околната среда“, разказва д-р Джевон Логдел от университета на Отаго. – Такава изолация изключва изтичането на квантова информация в околната среда и възпрепятства въздействието върху квантовото състояние на атома от различни фактори на околната среда.“

„Можем да съхраняваме заплетените атоми в различни квантови кристали достатъчно дълго. Това време е достатъчно един от кристалите да бъде транспортиран на хиляди километри и присъединен към отдалечен сегмент от мрежата – допълва Манджин Жонг, един от водещите изследователи. – По такъв начин получаваме възможност да предаваме квантова информация между две точки, намиращи се във всички места от земното кълбо.“

Разработената от австралийските изследователи технология може да направи буквално революция в осигуряването на безопасно предавана по квантови мрежи информация.

Тъй като информацията ще се предава чрез спинови състояния на два заплетени атома, намиращи се на неопределено голямо разстояние, трети лица няма да имат възможност да се намесват по какъвто и да е начин в процеса на предаване на данни.