Kopenhaageni Ülikooli Niels Bohri Instituudi uurijatel on õnnestud kahe “põimunud” valguskiire abil kvantinformatsiooni salvestada. Kvantmälu ehk kvantinfo ladustamine on vajalik kvantsidevõrgustike loomiseks. Uued leiud on avaldatud ajakirja Nature Physics 7. novembri numbris.
Kaks kvantmälu. Mõlemad koosnevad klaasist ümbrisest, mis on täidetud tseesiumi aatomitega (näidatud väikeste siniste ja punaste keradna). Valguskiir saadetakse läbi aatomite ning kvantinfo kandub nõnda valguselt aatomitele. (Pilt: Quantop)
Kvantvõrgud suudavad andmete turvalisust paremini kaitsta kui praegu kasutusel olevad traditsioonilised sidevõrgud. Kvantside nurgakiviks on kahe kvantsüsteemi, näiteks kahe valguskiire, omavaheline põimumine. Põimumine tähendab, et kaks valguskiirt on omavahel ühendatud nii, et neil on täpselt defineeritud ühised parameetrid, justkui üldteadmised. Kvantolekut ei saakvantmehhaanika seadustele vastavalt kopeerida ning seega on seda võimalik kasutada andmete turvaliseks ülekandmiseks.
Professor Eugene Polziki Niels Bohri Instituudis tegutseva uurimusgrupi Quantop uurijad on nüüdseks suutnud kaks põimunud valguskiirt kahte kvantmällu talletada. Uurimust viiakse läbi laboris, kus suurele lauale on üles seatud peeglite ja optiliste seadmete, näiteks laineplaatide, kiirejagajate, läätsede ja nii edasi, süsteem, mis edastab valgust rohkem kui kümne meetri pikkusel labürintjal teekonnal. Kasutades optilisi seadmeid, kontrollivad uurijad valgust ning reguleerivad selle mõõtmeid ning intensiivsust, et leida eksperimendiks vajalikud sobivad lainepikkus ja polarisatsioon.
Kaks põimunud kiirt luuakse, saates kristallist läbi sinine valguskiir. Kristallis jagauneb see kaheks punaseks valguskiireks. Need on omavahel põimunud ning järelikult on nad samas kvantolek. Kvantolek ise ongi informatsioon.
Valguskiired saadetakse läbi peeglite ja optiliste elementide labürindi ning need jõuavad kahe mäluni, milleks selles katses on kaks tseesiumi aatomite gaasiga täidetud klaaskonteinerit. Aatomite kvantolek sisaldab informatsiooni nõndanimetatud spinnidena, mille suund võib olla kas ülesse või alla. See on võrreldav arvutiandmetega, mis koosnevad numbritest 0 ja 1. Kui valguskiired läbivad aatomid, kandub nende kvantolek kahte mällu. Seega on informatsioon salvestatud aatomite uue kvantolekuna.
“Esimest korda on tõestatud, et selline mälu on väga usalusväärne. Õigupoolest on see nii hea, et sama efekti on võimatu saavutada tavapärase mäluga, milles valgust kasutatakse, näiteks internetisides. See tulemus tähendab, et kvantside on reaalsuseks saamisele ühe sammu võrra lähemal,” selgitab professor Eugene Polzik.
Artikkel ajakirjas Nature Physics on kättesaadav SIIN.
Leave a Reply