Квантовая память кратко

Привет, Вы узнаете о том , что такое квантовая память , Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое квантовая память , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Квантовая информатика.

квантовая память — средство хранения информации при квантовых вычислениях. Квантовая память — это разрабатываемое устройство для храненияквантовой информации. Одним из вариантов реализации квантовой памяти является копирование состояний фотонов на квантовые спиновые состояния атомов. Другие варианты хранения квантовой информации — в виде отдельных фотонов, не связаны с ее сохранением в спиновых системах.

Одной из базовых проблем квантовой информатики является проблема Квантовой памяти, решение которой предполагает возможность записи квантового состояния носителя квантовой информации с последующим надежным воспроизведением. В последнее время была предложена оптическая техника, позволяющая принципиально решать данную проблему, путем использования возможностей эффекта электромагнитно-индуцированной прозрачности (ЭИП). Вместе с тем остаются еще много проблем, в том числе в практической реализации ЭИП-техники для однофотонных световых полей, которые наиболее всего пригодны в качестве носителей квантовой информации.

Рассмотрим идею реализации Квантовой памяти, основанная на использовании модифицированного варианта светового эха. В качестве носителя информации предлагается макроскопическая система атомов в газе с неоднородно уширенными резонансными оптическими переходами. При этом записываемые квантовые импульсы света отделяются от дополнительных лазерных импульсов света, которые играют роль дозаписывающих и восстанавливающих полей. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Существенным преимуществом предлагаемой техники на стадии процесса восстановления квантового состояния записанных полей, является существенное разделение во времени «восстановленного» света от лазерных импульсов, что делает ее перспективной при переходе к однофотонным полям. Предложенная идея была теоретически изучена на примере квантового состояния однофотонного волнового пакета. Было найдено аналитическое решение для восстановленной волновой функции фотона и показано, что вероятность восстановления может быть близка к единице. Полученное решение показало, что восстановленное состояние фотона может приобретать новые интересные свойства, что делает возможным использование предложенной техники светового эха для решения других задач квантовой информатики. Предложенная техника светового эха открывает принципиально новые возможности перспективы, как в решении проблемы Квантовой памяти, так и в развитии новых методов когерентной квантовой оптической спектроскопии.

Удержать свет в пространстве достаточно сложно, для этого необходимо создать специальные контейнеры, наполненные холодным газом. Две команды ученых независимо друг от друга справились с этой задачей.

Ученые создали оптический резонатор на основе охлажденных атомов рубидия – устройство, которое является световой ловушкой, заставляющей луч бегать между двумя зеркалами. Комбинация зеркал является простейшим квантовым элементом памяти.

Теоретически единицу информации квантовых компьютеров (кубит) можно сохранить с помощью фотонов, которые изменяют энергетические уровни атомов. Состояние «0» и «1» обеспечивается низкими и высокими уровнями энергии. Однако считывать подобную информацию достаточно сложно – атомы могут просто разойтись или переизлучить фотон, содержащий кубит в случайном направлении.

Подобного рода проблемы могут быть решены с использованием не одного, а серии атомов в состоянии конденсата Бозэ-Эйнштейна (Bose-Einstein condensate). Якоб Рейчел (Jakob Reichel) и его коллеги поместили конденсат между двумя зеркалами, представляющими оптический резонатор для света определенной длины волны. Охладить большое количество атомов намного легче, чем одиночные. А в этом состоянии у них отсутствует тепловое движение, а, следовательно, и дрейф. Таким образом, обеспечивается долгое хранение информации.

Однако конструирование резонатора, который предполагается разместить в одном чипе не такая простая задача. Учеными была разработана уникальная конструкция, состоящая из 2-х оптоволокон, размещенных торцами друг к другу на расстоянии 0,04 мм. С помощью лазера материал испаряется, делая поверхность зеркал идеально гладкими.

Данные эксперименты положили начало созданию квантовых компьютеров, основным из элементов которых будет квантовая память.

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

• Кубит
• Квантовый компьютер

Выводы из данной статьи про квантовая память указывают на необходимость использования современных методов для оптимизации любых систем. Надеюсь, что теперь ты понял что такое квантовая память и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Квантовая информатика