(Phys.org) - Een team van onderzoekers uit de VS en Italië heeft een kwantumgeheugenapparaat gebouwd dat ongeveer 1000 keer kleiner is dan vergelijkbare apparaten - klein genoeg om op een chip te installeren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , het team beschrijft het bouwen van het geheugenapparaat en hun plannen om de functionaliteit uit te breiden.

Wetenschappers hebben gestaag gewerkt aan het bouwen van kwantumcomputers en netwerken, en hebben de afgelopen jaren op beide gebieden vooruitgang geboekt. Maar een remmende factor is de constructie van kwantumgeheugenapparaten. Dergelijke apparaten zijn gebouwd, maar tot nu toe, ze waren te groot om op een chip te zetten, een vereiste voor praktische toepassingen. In deze nieuwe poging de onderzoekers rapporteren de ontwikkeling van een kwantumgeheugenapparaat dat niet alleen klein genoeg is om op een chip te passen, maar kan ook op verzoek gegevens ophalen.

Het apparaat is erg klein, ongeveer 10 bij 0,7 micrometer en heeft een vreemde vorm, als een Toblerone-snoepreep - lang en dun met een ingekeepte driehoekige vorm, met spiegels aan beide uiteinden. Het is gemaakt van yttriumorthovanadaat met kleine hoeveelheden neodymium, die een holte vormen. Deze holtes bevatten op hun beurt een kristalholte die enkele fotonen opsluit die gegevensinformatie coderen (nul, een of beide).

Om het apparaat te bedienen, de onderzoekers vuurden er laserpulsen op af, waardoor fotonen zich in de kam verzamelen, waardoor ze moesten worden geabsorbeerd - de configuratie zorgde er ook voor dat de fotonen na 75 nanoseconden uit de kam tevoorschijn kwamen. Gedurende de tijd dat de fotonen werden geabsorbeerd, de onderzoekers vuurden dubbele laserpulsen op de kam af om het opnieuw verschijnen van de fotonen 10 nanoseconden te vertragen, die het on-demand opvragen van gegevens mogelijk maakte. Gedurende de tijd dat de fotonen werden vastgehouden, ze bestonden als dubbele pulsen - vroeg en laat.

Om aan te tonen dat het apparaat daadwerkelijk data-informatie opsloeg, het team vergeleek de golffunctie van de fotonen zowel voor als na opslag en ontdekte dat ze vrijwel onveranderd waren, wat betekent dat ze nog steeds hun nul hielden, een of beide staat - het was niet vernietigd, wat betekende dat het apparaat echt een kwantumgeheugenapparaat was.

© 2017 Fys.org