Sleutel wegneemetes
- Diamante kan eendag gebruik word om groot hoeveelhede inligting te stoor.
- Navorsers probeer die vreemde effekte van kwantummeganika gebruik om inligting te hou.
- Kenners sê egter moenie binnekort 'n kwantum-hardeskyf in jou rekenaar verwag nie.
Diamante is dalk die sleutel tot die stoor van groot hoeveelhede data.
Navorsers in Japan het 'n suiwer en ligte diamant geskep vir gebruik in kwantumrekenaars in 'n stap wat tot nuwe soorte hardeskywe kan lei. Dit is deel van 'n voortdurende poging om die vreemde effekte van kwantummeganika te gebruik om inligting te hou.
"Anders as ons klassieke rekenaars wat op binêre syfers (of 'bis') werk, dit wil sê 0'e en 1'e, gebruik kwantumrekenaars 'qubits' wat in 'n lineêre kombinasie van twee toestande kan wees, " David Bader, 'n professor in rekenaarwetenskap by die New Jersey Institute of Technology wat kwantumgeheue bestudeer, het in 'n e-posonderhoud aan Lifewire gesê. "Om qubits te stoor is meer uitdagend as om klassieke bisse te stoor, aangesien qubits nie gekloon kan word nie, foutgevoelig is en 'n kort leeftyd van 'n breukdeel van 'n sekonde het."
Quantum Memories
Navorsers veronderstel al lank dat diamante as 'n kwantumbergingsmedium gebruik kan word. Die kristallyne strukture kan gebruik word om data as qubits te stoor as hulle byna vry van stikstof gemaak kan word. Die vervaardigingsproses is egter kompleks, en tot nou toe is die diamante wat geskep is te klein vir praktiese doeleindes.
Adamant Namiki Precision Jewelry Company en navorsers van Saga Universiteit beweer dat hulle 'n nuwe vervaardigingsproses ontwikkel het wat diamantwafels kan produseer wat twee duim groot is en suiwer genoeg is vir praktiese toepassings."'n 2-duim diamantwafel stel teoreties genoeg kwantumgeheue in staat om 1 miljard Blu-ray-skywe op te neem," het die maatskappy in die nuusverklaring geskryf. "Dit is gelykstaande aan al die mobiele data wat in een dag in die wêreld versprei word."
Bader het gesê dat hierdie diamantgeheue-benadering staatmaak op die stoor van die qubit as 'n kernspin. "Byvoorbeeld, fisici het gedemonstreer die stoor van 'n kwbit in die spin van 'n stikstofatoom wat in 'n diamant ingebed is," het hy bygevoeg.
Belowende navorsing
Diamante is net een manier waarop kwantumrekenaars data kan stoor. Wetenskaplikes streef na twee rigtings vir die bou van kwantumherinneringe, een met oordrag van lig en die ander met fisiese materiale, het Bader gesê.
"Qubits kan deur die amplitude en fase van lig voorgestel word," het Bader bygevoeg. “Lig word ook gebruik in kwantumrekenaarkunde se gradiënt-egogeheue waar die toestande van lig gekarteer word in die opwekking van wolke van atome, en die lig kan later ‘ongeabsorbeer’ word. Ongelukkig is dit egter onmoontlik om beide die amplitude en fase te meet sonder om met die lig in te meng. Ons kan dus aan lig dink as 'n manier om qubits te vervoer - baie soos 'n klassieke rekenaarnetwerk."
Selfs meer eksotiese materiale as diamante word oorweeg. Wetenskaplikes het vroeër vanjaar’n kwbit gebruik wat gemaak is van’n ioon van die seldsame aardelement, ytterbium, wat ook in lasers gebruik word, en dié ioon in’n deursigtige kristal van yttriumortovanadaat ingebed. "Die kwantumtoestande is toe gemanipuleer met behulp van optiese en mikrogolfvelde," het Bader gesê.
Kwantumgeheue kan moontlik probleme omseil om groot genoeg hardeskywe te produseer. Bader het daarop gewys dat klassieke rekenaarbergingstelsels van die soort wat in rekenaars is, lineêr groei in die hoeveelheid inligting wat deur klassieke stukkies gestoor word. As jy byvoorbeeld jou hardeskyf van 512GB na 1TB verdubbel, het jy die hoeveelheid inligting wat jy kan stoor verdubbel, het hy gesê.
Qubits is "fenomenaal" vir die stoor van inligting, en die hoeveelheid inligting wat verteenwoordig word, groei eksponensieel in die aantal kwbits. "As jy byvoorbeeld net nog een kwbit by 'n stelsel voeg, verdubbel die aantal state," het Bader gesê.
Vasili Perebeinos, 'n professor aan die Staatsuniversiteit van New York Buffalo wat aan 'n kwantumgeheue werk, het in 'n e-posonderhoud aan Lifewire gesê dat navorsers probeer om vastestofmateriaal te identifiseer wat nuttig kan wees vir kwantumdataberging.
Die stoor van qubits is meer uitdagend as om klassieke bisse te stoor, aangesien kwbits nie gekloon kan word nie, foutgevoelig is en 'n kort leeftyd van 'n breukdeel van 'n sekonde het.
"Die voordeel van vastestof-kwantumgeheue is in die vermoë om die kwantumnetwerktoestelkomponente te miniaturiseer en te skaal," het Perebeinos gesê.
Moet egter nie binnekort 'n kwantum-hardeskyf in jou rekenaar verwag nie. Bader het gesê dat "dit jare, en moontlik selfs dekades, sal neem om groot genoeg kwantumrekenaars te bou met voldoende aantal qubits om werklike toepassings op te los."
