วันหนึ่งฮาร์ดไดรฟ์ของคุณอาจใช้เพชรเพื่อการจัดเก็บ

เพชรอาจเป็นกุญแจสำคัญในการจัดเก็บข้อมูลปริมาณมหาศาล

นักวิจัยในญี่ปุ่นได้สร้าง เพชรที่บริสุทธิ์และเบา เพื่อใช้ในการคำนวณควอนตัมที่อาจนำไปสู่ฮาร์ดไดรฟ์ชนิดใหม่ เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามอย่างต่อเนื่องที่จะใช้เอฟเฟกต์แปลก ๆ ของกลศาสตร์ควอนตัมเพื่อเก็บข้อมูล

"ต่างจากคอมพิวเตอร์คลาสสิกของเราที่ทำงานบนเลขฐานสอง (หรือ 'บิต') นั่นคือ 0 และ 1 คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้ 'qubits' ที่สามารถรวมกันเป็นเส้นตรงของสองสถานะได้" David Baderศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์แห่ง New Jersey Institute of Technology ซึ่งศึกษาหน่วยความจำควอนตัมบอกกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล "การจัดเก็บ qubits นั้นท้าทายกว่าการจัดเก็บบิตแบบคลาสสิก เนื่องจากไม่สามารถลอกแบบ qubits ได้ มีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด และมีอายุการใช้งานสั้นเพียงเสี้ยววินาที"

ควอนตัมเมมโมรี่

นักวิจัยตั้งสมมติฐานมานานแล้วว่าเพชรสามารถใช้เป็นสื่อในการจัดเก็บควอนตัมได้ โครงสร้างผลึกสามารถใช้เพื่อเก็บข้อมูลเป็น qubits หากสามารถทำให้ปราศจากไนโตรเจนได้เกือบทั้งหมด อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตมีความซับซ้อน และจนถึงขณะนี้ เพชรที่สร้างขึ้นมีขนาดเล็กเกินไปสำหรับการใช้งานจริง

Adamant Namiki Precision Jewelry Company และนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยซากะอ้างว่าได้พัฒนากระบวนการผลิตใหม่ที่สามารถผลิตเวเฟอร์เพชรที่มีขนาดสองนิ้วและบริสุทธิ์เพียงพอสำหรับการใช้งานจริง "เวเฟอร์เพชรขนาด 2 นิ้วในทางทฤษฎีทำให้หน่วยความจำควอนตัมเพียงพอสำหรับการบันทึกแผ่น Blu-ray 1 พันล้านแผ่น" บริษัทเขียนในการแถลงข่าว "นี่เทียบเท่ากับข้อมูลมือถือทั้งหมดที่เผยแพร่ในโลกในหนึ่งวัน"

Bader กล่าวว่าวิธีหน่วยความจำเพชรนี้อาศัยการจัดเก็บ qubit เป็นการหมุนด้วยนิวเคลียร์ "ตัวอย่างเช่น นักฟิสิกส์ได้สาธิตการจัดเก็บ qubit ในการหมุนของอะตอมไนโตรเจนที่ฝังอยู่ในเพชร" เขากล่าวเสริม

การวิจัยที่มีแนวโน้ม

เพชรเป็นเพียงวิธีเดียวที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถจัดเก็บข้อมูลได้ นักวิทยาศาสตร์กำลังไล่ตามสองทิศทางเพื่อสร้างความทรงจำควอนตัม ทางหนึ่งใช้การส่งผ่านแสง และอีกทางหนึ่งใช้วัสดุทางกายภาพ Bader กล่าว

"การเลิกใช้สามารถแสดงได้ด้วยแอมพลิจูดและเฟสของแสง" Bader กล่าวเสริม "แสงยังถูกใช้ในหน่วยความจำเสียงสะท้อนแบบไล่ระดับของคอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วย โดยที่สถานะของแสงจะถูกจับคู่เข้ากับการกระตุ้นของเมฆของอะตอม และสามารถ 'ไม่ถูกดูดซับ' แสงได้ในภายหลัง น่าเสียดายที่การวัดทั้งแอมพลิจูดและเฟสนั้นเป็นไปไม่ได้เลยโดยไม่รบกวนแสง ดังนั้นเราสามารถคิดเกี่ยวกับแสงเป็นวิธีการขนส่ง qubits เหมือนกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก"

วัสดุที่แปลกใหม่ยิ่งกว่าเพชรกำลังถูกพิจารณา เมื่อต้นปีนี้ นักวิทยาศาสตร์ใช้ qubit ทำจากอิออนของธาตุแรร์เอิร์ธ อิตเทอร์เบียม ซึ่งใช้ในเลเซอร์เช่นกัน และฝังอิออนนี้ไว้ในผลึกใสของอิตเทรียม ออร์โธวานาเดต "รัฐควอนตัมถูกจัดการโดยใช้สนามแสงและไมโครเวฟ" Bader กล่าว

หน่วยความจำควอนตัมอาจเลี่ยงปัญหาในการผลิตฮาร์ดไดรฟ์ขนาดใหญ่พอ Bader ชี้ให้เห็นว่าระบบจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกที่อยู่ในพีซีจะเติบโตเป็นเส้นตรงในปริมาณข้อมูลที่จัดเก็บโดยบิตแบบคลาสสิก ตัวอย่างเช่น หากคุณเพิ่มฮาร์ดไดรฟ์เป็นสองเท่าจาก 512GB เป็น 1TB แสดงว่าคุณจัดเก็บข้อมูลได้เป็นสองเท่า

Qubits เป็น "ปรากฏการณ์" สำหรับการจัดเก็บข้อมูล และจำนวนข้อมูลที่แสดงเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณในจำนวน qubits “ตัวอย่างเช่น การเพิ่ม qubit อีกหนึ่งรายการให้กับระบบจะเพิ่มจำนวนสถานะเป็นสองเท่า” Bader กล่าว

Vasili Perebeinosศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวยอร์กบัฟฟาโลที่ทำงานเกี่ยวกับหน่วยความจำควอนตัมบอกกับ Lifewire ทางอีเมล สัมภาษณ์ว่านักวิจัยพยายามระบุวัสดุโซลิดสเตตที่อาจเป็นประโยชน์สำหรับข้อมูลควอนตัม พื้นที่จัดเก็บ.

"ข้อดีของหน่วยความจำควอนตัมโซลิดสเตตคือความสามารถในการย่อขนาดและปรับขนาดส่วนประกอบอุปกรณ์เครือข่ายควอนตัม" Perebeinos กล่าว

อย่างไรก็ตาม อย่าคาดหวังว่าจะมีฮาร์ดไดรฟ์ควอนตัมในพีซีของคุณในเร็วๆ นี้ Bader กล่าวว่า "ต้องใช้เวลาหลายปีหรืออาจถึงหลายสิบปีในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใหญ่เพียงพอด้วยจำนวน qubits ที่เพียงพอสำหรับการแก้ปัญหาการใช้งานจริง"