Võtmed kaasavõtmiseks
- Teemante võiks ühel päeval kasutada suure hulga teabe salvestamiseks.
- Teadlased üritavad teabe säilitamiseks kasutada kvantmehaanika kummalisi efekte.
- Siiski väidavad eksperdid, et teie arvutisse kvantkõvaketast niipea oodata ei maksa.
Teemandid võivad olla võti suure hulga andmete salvestamisel.
Jaapani teadlased on loonud puhta ja kerge teemandi, mida kasutatakse kvantarvutuses, mis võib viia uut tüüpi kõvakettadeni. See on osa jätkuvatest jõupingutustest kasutada teabe säilitamiseks kvantmehaanika kummalisi efekte.
"Erinev alt meie klassikalistest arvutitest, mis töötavad kahendnumbritel (või "bittidel"), st 0-del ja 1-del, kasutavad kvantarvutid "kubitte", mis võivad olla kahe oleku lineaarses kombinatsioonis, " David Bader, rääkis New Jersey Tehnoloogiainstituudi arvutiteaduse professor, kes uurib kvantmälu, Lifewire'ile antud meiliintervjuus. "Kubitide salvestamine on keerulisem kui klassikaliste bittide salvestamine, kuna kubitte ei saa kloonida, need on veatundlikud ja nende eluiga on lühike, sekundi murdosa."
Kvantmälestused
Teadlased on pikka aega oletanud, et teemante saab kasutada kvantsalvestusmeediumina. Kristallstruktuure saab kasutada andmete salvestamiseks kubitidena, kui need saab muuta peaaegu lämmastikuvabaks. Tootmisprotsess on aga keeruline ja siiani on loodud teemandid praktilistel eesmärkidel liiga väikesed.
Adamant Namiki Precision Jewelry Company ja Saga ülikooli teadlased väidavad, et on välja töötanud uue tootmisprotsessi, mis võimaldab toota kahe tolli suuruseid teemantvahvleid, mis on praktilisteks rakendusteks piisav alt puhtad."2-tolline teemantplaat võimaldab teoreetiliselt piisav alt kvantmälu salvestada 1 miljard Blu-ray-plaati," kirjutas ettevõte pressiteates. "See on samaväärne kogu maailmas ühe päeva jooksul levitatava mobiilse andmemahuga."
Bader ütles, et see teemantmälu meetod põhineb kubiidi salvestamisel tuuma spinina. "Näiteks on füüsikud demonstreerinud kubiti salvestamist teemandisse põimitud lämmastikuaatomi spinni," lisas ta.
tõotav uuring
Teemandid on ainult üks viis, kuidas kvantarvutid saaksid andmeid salvestada. Bader ütles, et teadlased järgivad kvantmälude loomisel kahte suunda, millest üks kasutab valguse läbilaskvust ja teine füüsilisi materjale.
"Kubite saab esitada valguse amplituudi ja faasiga, " lisas Bader. "Valgust kasutatakse ka kvantarvutite gradiendi kajamälus, kus valguse olekud kaardistatakse aatomipilvede ergastusega ja hiljem saab valgust "mitteabsorbeerida". Kahjuks on aga võimatu mõõta nii amplituudi kui ka faasi ilma valgust segamata. Seega võime mõelda valgusest kui viisist kubittide transportimiseks – sarnaselt klassikalise arvutivõrguga."
Kaalutakse veelgi eksootilisemaid materjale kui teemandid. Selle aasta alguses kasutasid teadlased haruldaste muldmetallide ytterbiumi ioonist valmistatud kubiti, mida kasutatakse ka laserites, ja sisestasid selle iooni läbipaistvasse ütriumortovanadaadi kristalli. "Seejärel manipuleeriti kvantolekutega optiliste ja mikrolaineväljade abil," ütles Bader.
Kvantmälu võib piisav alt suurte kõvaketaste tootmisel probleeme vältida. Bader juhtis tähelepanu sellele, et sellised klassikalised arvutisalvestussüsteemid, mis on personaalarvutites, kasvavad klassikaliste bittide poolt salvestatud teabe mahus lineaarselt. Näiteks kui kahekordistate oma kõvaketta 512 GB-lt 1 TB-le, olete kahekordistanud salvestatava teabe hulka, ütles ta.
Kubiidid on teabe salvestamiseks "fenomenaalsed" ja esitatava teabe hulk kasvab plahvatuslikult kubitite arvus. "Näiteks ainult ühe kubiidi lisamine süsteemi kahekordistab olekute arvu," ütles Bader.
Vasili Perebeinos, New Yorgi Buffalo osariigi ülikooli kvantmälu kallal töötav professor, ütles Lifewire'ile e-posti intervjuus, et teadlased püüavad tuvastada tahkismaterjale, mis võiksid olla kasulikud kvantandmete salvestamiseks.
Kubitide salvestamine on keerulisem kui klassikaliste bittide salvestamine, kuna kubitte ei saa kloonida, need on veatundlikud ja nende eluiga on lühike, sekundi murdosa.
"Tahkisjuht-kvantmälu eeliseks on võime miniatuurida ja skaleerida kvantvõrgu seadme komponente," ütles Perebeinos.
Kuid ärge oodake, et teie arvutis oleks niipea kvantkõvaketas. Bader ütles, et "reaalmaailma rakenduste lahendamiseks piisav alt suurte kvantarvutite ehitamine, millel on piisav arv kubiteid, võtab aastaid ja võib-olla isegi aastakümneid."
