Физикам удалось создать прототип квантового хранилища данных из искусственного алмаза

В первый раз физикам удалось сохранить состояние квантового бита в кристалле неестественного бриллианта при комнатной температуре и продолжительнее, чем на одну секунду. Итог взят объединёнными упрочнениями исследователей из Гарвардского университета (Кембридж), Университета квантовой оптики имени Макса Планка (Гархинг) и Калифорнийского технологического университета (Пасадена).

До недавних пор все попытки записать данные в квантовом состоянии потребовали соблюдения твёрдых условий – к примеру, близкой к полному нулю температуры. В другом случае из-за тепловых колебаний проявления квантовых особенностей в совокупности исчезали вместе с информацией. Продолжительность хранения наряду с этим измерялась миллисекундами, которых чуть хватало чтобы зафиксировать итог опыта.

Главной проблемой была необходимость учитывать два противоположных условия: большую изоляцию квантовой памяти от окружающей среды и в один момент её доступность для операций чтения/записи. Сравнительно не так давно интернациональной группе физиков удалось отыскать метод устранения этих противоречий.

В качестве средства кодирования кубита был выбран магнитный момент, генерируемый ядерным поясницей изотопа углерода C13. Но управление им осуществлялось не напрямую, а опосредованно через связанный с ним атом азота. Такие рабочие пары организовали узлы решётки кристалла неестественного бриллианта, что и стал примером первого квантового носителя информации. Для записи употреблялись генератор и зелёный лазер микроволн, а для чтения хватало лишь лазера.

Физикам удалось создать прототип квантового хранилища данных из искусственного алмаза

Структура неестественного бриллианта: центр N-V руководит состоянием кубита

Разработка пригодных для повседневного применения квантовых способов хранения данных остаётся одной из приоритетных задач современной науки. В силу собственной природы информационная ёмкость кубита выше, чем привычного бита бинарной логики, но громаднейший интерес тут воображает кроме того не плотность хранения данных, а их защищённость.

В базе криптографической защиты информации лежат математические доказательства вычислительной сложности несанкционированного доступа. В квантовых совокупностях роль стража тайны играются законы физики. В случае, если информация записана в квантовом состоянии, то нереально её корректно вычислять, не зная исходных параметров записи (к примеру, направления поляризации света). Каждая попытка определить состояние квантовой совокупности изменяет его, а клонирование вслепую принципиально нереально. По этим обстоятельствам популярные атаки способом перебора в отношении квантовых совокупностей ненужны.

В теории квантовые совокупности хранения разрешённых могут обеспечить максимально защищённые от мошенничества и подделок средства аутентификации (паспорта, удостоверения) и надёжных платежей (кредитные карты) – словом, всё, что образовывает базу приватности в её современной трактовке.

Начальник группы Дэвид Хангер думает, что в соответствии с теоретическим предсказаниям предстоящая оптимизация предложенного способа разрешит расширить время хранения данных на порядки.

Случайное видео:


Интересные записи: