|  | 12 января 2015 | Информационные технологии

Ученые создали первый прототип квантового "жесткого диска"

Квантовый жесткий диск


Хранение и передача информации за счет использования явления квантовой запутанности является очень перспективным направлением развития инфраструктуры глобальных информационных сетей. Но, к сожалению, на нынешнем уровне реализации квантовых технологий явление квантовой запутанности способно существовать лишь в течение очень короткого промежутка времени, после чего "призрачная" связь между частицами полностью разрывается. Однако, группе исследователей из Австралии удалось совершить прорыв в этом деле, им удалось разработать метод сохранения явления квантовой запутанности не в течение нескольких миллисекунд, а в течение нескольких часов. И созданное ими экспериментальное устройство можно по праву считать прототипом первого квантового "жесткого диска".

В мире уже существуют сегменты квантовых сетей, построенные на оптическом волокне и лазерах, которые передают информацию за счет явления квантовой запутанности. За счет того, что квантовая запутанность может существовать в течение нескольких миллисекунд максимум, длина таких сегментов обычно не превышает сотни километров. Устройство, созданное физиками из Австралийского национального университета и университета Отаго, способно обеспечить сохранение квантовой запутанности в течение шести часов, времени, которого даже по нынешним меркам достаточно для того, чтобы доставить одну из частей "запутанного" устройства в любую точку земного шара.

Основой квантового "жесткого диска" являются атомы европия, редкоземельного элемента, включенные в кристаллическую решетку другого материала. Квантовая информация "записывается" в виде спина (направления вращения) этого атома при помощи луча лазерного света, несущего фотоны, запутанные с фотонами из другого луча. Второй луч, несущий вторые части запутанных пар, освещает атомы европия в другом кристалле, и это приводит к тому, что атомы европия, находящиеся в разных кристаллах, также запутываются на квантовом уровне.

Самым главным достижением австралийских ученых является технология длительного сохранения явления квантовой запутанности. Это достигается при помощи двух магнитных полей, одно из которых постоянно, а второе колеблется с определенной частотой и амплитудой, удерживая спин атома в постоянном состоянии. "Эти два магнитных поля как бы изолируют атомы европия от окружающей среды" - рассказывает доктор Джевон Лонгделл (Jevon Longdell) из университета Отаго, - "Такая изоляция исключает просачивание квантовой информации в окружающую среду и препятствует воздействию на квантовое состояние атома различных факторов из окружающей среды".

"Мы можем хранить запутанные атомы в различных квантовых кристаллах достаточно долго. Этого времени достаточно для того, чтобы один из кристаллов был транспортирован на тысячи километров и подсоединен к удаленному сегменту сети" - рассказывает Манджин Жонг (Manjin Zhong), один из ведущих исследователей, - "Таким образом, мы получим возможность передавать квантовую информацию между двумя точками, находящимися в любых местах земного шара".

Разработанная австралийскими исследователями технология может обеспечить буквально революцию в обеспечении безопасности передаваемой по квантовой сети информации. Так как информация будет передаваться через спиновые состояния двух запутанных атомов, разнесенных на неопределенно большое расстояние, у любых третьих лиц будут попросту отсутствовать возможности вмешательства любого рода в процесс передачи данных.




Ключевые слова:
Квантовая, Запутанность, Состояние, Фотон, Атом, Европий, Спин, Магнитное, Поле, Кристалл, Передача, Информация

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Физики установили рекорд, передавая квантовую информацию между электронами, ...
  • Ученые-физики научились имитировать квантовую запутанность при помощи света ...
  • Новый метод создания квантовой запутанности позволит увеличить количество и ...
  • Ученым удалось запутать на квантовом уровне два кристалла алмаза миллиметро ...
  • Установлен новый рекорд в области квантовых коммуникаций - время удержания ...

  • ШИНЫ RUN FLAT


    12 января 2015 13:17
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    Так и представил себе курьеров, гоняющих по всему земному шару и развозящих кристаллы во все ключевые узлы Интернета -)))


    --------------------
        
    13 января 2015 02:04
    #2 Написал: aspiring

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Теперь я понимаю, как Гугл или кто-то другой, покроют всю Землю интернетом. Это будет не вайфай и не спутники. Будут те же датацентры, подключенные к глобальной сети, в которых будут находиться одни половинки запутанных на квантовом уровне пар частиц, а другие половинки - в "приемном" модуле, который будет подключаться к устройству абонента. И никаких километров оптики или радиорелеек, при этом ни пинг, ни скорость, от расстояния между частицами, не будут зависеть. Будь ты хоть на другом конце Вселенной, связь будет везде одинаково отличная. Все изменения первой частицы в тот же миг отразятся на второй, как и наоборот. Это будет революция в мире интернета и сетей. Вот оно будущее, встречайте!
        
    13 января 2015 06:43
    #3 Написал: elton

    Публикаций: 0
    Комментариев: 148
    aspiring,
    Вы слишком идеализируете современный уровень развития технологий. winked
        
    13 января 2015 16:56
    #4 Написал: smpdv

    Публикаций: 0
    Комментариев: 51
    Да! И срок годности на кристале. Не успел? Твои проблемы!
        
    13 января 2015 19:48
    #5 Написал: nefton

    Публикаций: 0
    Комментариев: 28
    Вы чёто приписываете квантовой запутанности слишком много.
    Это как я один носок положу в одну коробку, другой в другую.
    Если в одной коробке обнаруживается правый носок - то с вероятностью 100% можно утверждать что в другой коробке - левый.
    Вот только как с помошью этого феномена ктото собрался информацию передавать? Похоже на очередное мегашарлатанство.
        
    14 января 2015 16:13
    #6 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 393
    С одной стороны утверждается что между частицами есть какая то призрачная связь, с другой, им зачем то нужен оптический кабель для связи. Вот вроде можно передавать по этой связи информацию, а вот уже только эта связь влияет на безопасность......ничего не понятно.
        
    15 января 2015 13:14
    #7 Написал: Macsi21

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    nefton,
    Приписывая себе заблуждения пусть даже гениальных ученых вы не станете мудрее)))) вашу мысль только о перчатках а не носках высказывал человек с моей аватарки который кстати дупля не отбивал в квантовой физике и поэтому не считал ее наукой. Его утверждение в те годы действительно имело смысл пока ученые не поняли тот интереснейший факт.
    (Обьясню на носках)
    У вас есть 2 носка (без отличий) и запутали их квантово.
    Положили один в одну коробку другой в другую (не обращая внимания где правый а где левый).
    Решили отыскать правый носок и о чудо он в нашей коробке а во второй гарантированно левый. Решили еще раз но ищем левый и о чудо он в нашей коробке а во второй получили правый.
    Примечателен тот факт что пока мы не ищем левый или правый носок он и не является ни левым ни правым. Но как только мы начинаем искать (не просто носок а именно левый или правый) мы его гарантированно находим в нашей коробке, именно тот который искали!!! А самый главный феномен на чем все и завязано что после того как мы нашли левый носок в своей коробке то мы не можем найти левый носок во второй пока существует квантовая запутанность (по этому кстати и судят о времени существования запутанности).
    Как только запутанность исчезнет носки перестанут быть левыми и правыми
        
    19 февраля 2015 13:05
    #8 Написал: patriot_30

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Раз пошла такая пьянка объяснять все на носках, вот вам объяснение с точки зрения квантовой физики:
    1) допустим носки "квантово запутали"
    2) положили один в одну коробку другой в другую
    3) если в одной коробке левый носок перевернули, то в другой коробке правый тоже перевернется в противоположную сторону.

    Именно на этом эффекте будут построены квантовые приемники и передатчики.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.