Ваш чврсти диск ће можда једног дана користити дијаманте за складиштење

Дијаманти могу бити кључ за складиштење огромне количине података.

Истраживачи у Јапану су створили чист и лаган дијамант за употребу у квантном рачунарству у потезу који би могао да доведе до нових врста чврстих дискова. То је део сталног напора да се користе чудни ефекти квантне механике за чување информација.

„За разлику од наших класичних рачунара који раде на бинарним цифрама (или 'битовима'), то јест 0 и 1, квантни рачунари користе 'кубите' који могу бити у линеарној комбинацији два стања. Давид Бадер, професор рачунарства на Технолошком институту у Њу Џерсију који проучава квантну меморију, рекао је за Лифевире у интервјуу е-поштом. „Складиштење кубита је изазовније од чувања класичних битова јер се кубити не могу клонирати, склони су грешкама и имају кратак животни век од делића секунде.

Куантум Мемориес

Истраживачи су дуго претпоставили да би дијаманти могли да се користе као квантни медијум за складиштење. Кристалне структуре се могу користити за складиштење података као кубити ако се могу направити скоро без азота. Међутим, процес производње је сложен, а до сада су створени дијаманти премали за практичне сврхе.

Адамант Намики Прецисион Јевелри Цомпани а истраживачи са Универзитета Сага тврде да су развили нови производни процес који може да произведе дијамантске плочице које су величине два инча и довољно чисте за практичну примену. „Дијамантска плочица од 2 инча теоретски омогућава довољно квантне меморије за снимање 1 милијарде Блу-раи дискова“, написала је компанија у саопштењу за јавност. „Ово је еквивалентно свим мобилним подацима који се дистрибуирају у свету у једном дану.

Бадер је рекао да се овај приступ дијамантској меморији ослања на чување кубита као нуклеарног спина. „На пример, физичари су демонстрирали складиштење кубита у спину атома азота уграђеног у дијамант“, додао је он.

Промисинг Ресеарцх

Дијаманти су само један од начина на који квантни рачунари могу да чувају податке. Научници следе два правца за изградњу квантних меморија, један користећи пренос светлости, а други користећи физичке материјале, рекао је Бадер.

"Кубити се могу представити амплитудом и фазом светлости", додао је Бадер. „Светлост се такође користи у градијентној ехо меморији квантног рачунарства где се стања светлости мапирају у побуду облака атома, а светлост се касније може „неапсорбовати“. Нажалост, међутим, немогуће је измерити и амплитуду и фазу без ометања светлости. Тако да можемо размишљати о светлости као о начину транспорта кубита - слично класичној рачунарској мрежи."

Разматрају се још егзотичнији материјали од дијаманата. Раније ове године, научници су користили кубит направљен од јона елемента ретких земаља, итербијума, који се такође користи у ласерима, и уграђен овај јон у провидни кристал итријум ортованадата. "Квантна стања су затим манипулисана помоћу оптичких и микроталасних поља", рекао је Бадер.

Квантна меморија би потенцијално могла да заобиђе проблеме са производњом довољно великих чврстих дискова. Бадер је истакао да класични рачунарски системи за складиштење података који постоје у рачунарима линеарно расту у количини информација које чувају класични битови. На пример, ако удвостручите свој чврсти диск са 512ГБ на 1ТБ, удвостручили сте количину информација које можете да ускладиштите, рекао је он.

Кубити су "феноменални" за складиштење информација, а количина представљених информација експоненцијално расте у броју кубита. „На пример, додавањем само још једног кубита систему удвостручује се број стања“, рекао је Бадер.

Василиј Перебеинос, професор на Државном универзитету у Њујорку Бафало који ради на квантној меморији, рекао је за Лифевире у мејлу интервју да истраживачи покушавају да идентификују материјале у чврстом стању који би могли бити корисни за квантне податке складиште.

„Предност квантне меморије чврстог стања је у могућности да се минијатуризују и скалирају компоненте квантног мрежног уређаја“, рекао је Перебеинос.

Међутим, не очекујте квантни чврсти диск у вашем рачунару ускоро. Бадер је рекао да ће „требати године, а можда чак и деценије да се направе довољно велики квантни рачунари са довољним бројем кубита за решавање апликација у стварном свету“.