Clau per emportar
- Els diamants es podrien utilitzar algun dia per emmagatzemar grans quantitats d'informació.
- Els investigadors estan intentant utilitzar els estranys efectes de la mecànica quàntica per retenir informació.
- No obstant això, els experts diuen que no espereu un disc dur quàntic al vostre ordinador aviat.
Els diamants poden ser la clau per emmagatzemar grans quantitats de dades.
Els investigadors del Japó han creat un diamant pur i lleuger per utilitzar-lo en la informàtica quàntica en un moviment que podria conduir a nous tipus de discs durs. Forma part d'un esforç continu per utilitzar els estranys efectes de la mecànica quàntica per retenir informació.
"A diferència dels nostres ordinadors clàssics que operen amb dígits binaris (o 'bits'), és a dir, 0 i 1, els ordinadors quàntics utilitzen 'qubits' que poden estar en una combinació lineal de dos estats", David Bader, un professor d'informàtica a l'Institut Tecnològic de Nova Jersey que estudia la memòria quàntica, va dir a Lifewire en una entrevista per correu electrònic. "Emgatzemar qubits és més difícil que emmagatzemar bits clàssics, ja que els qubits no es poden clonar, són propensos a errors i tenen una vida útil curta d'una fracció de segon."
Memòries quàntiques
Els investigadors han plantejat des de fa temps que els diamants es podrien utilitzar com a mitjà d'emmagatzematge quàntic. Les estructures cristal·lines es poden utilitzar per emmagatzemar dades com a qubits si es poden fer gairebé lliures de nitrogen. Tanmateix, el procés de fabricació és complex i, fins ara, els diamants que s'han creat són massa petits per a finalitats pràctiques.
Adamant Namiki Precision Jewelry Company i investigadors de la Universitat Saga afirmen haver desenvolupat un nou procés de fabricació que pot produir hòsties de diamant de dues polzades de mida i prou pures per a aplicacions pràctiques."Una hòstia de diamant de 2 polzades permet teòricament prou memòria quàntica per gravar 1.000 milions de discos Blu-ray", va escriure la companyia al comunicat de premsa. "Això equival a totes les dades mòbils distribuïdes al món en un dia."
Bader va dir que aquest enfocament de memòria de diamants es basa en emmagatzemar el qubit com a gir nuclear. "Per exemple, els físics han demostrat emmagatzemar un qubit en el gir d'un àtom de nitrogen incrustat en un diamant", va afegir.
Recerca prometedora
Els diamants són només una de les maneres en què els ordinadors quàntics podrien emmagatzemar dades. Els científics estan buscant dues direccions per construir memòries quàntiques, una utilitzant la transmissió de llum i l' altra utilitzant materials físics, va dir Bader..
"Els qubits es poden representar per l'amplitud i la fase de la llum", va afegir Bader. "La llum també s'utilitza a la memòria d'eco de gradient de la computació quàntica on els estats de la llum es mapegen en l'excitació dels núvols d'àtoms i la llum es pot" no absorbir "més tard. Malauradament, però, és impossible mesurar tant l'amplitud com la fase sense interferir amb la llum. Així que podem pensar en la llum com una forma de transportar qubits, com una xarxa d'ordinadors clàssica."
S'estan considerant materials fins i tot més exòtics que els diamants. A principis d'aquest any, els científics van utilitzar un qubit fet d'un ió de l'element de terres rares, l'iterbi, que també s'utilitza en làsers, i van incrustar aquest ió en un cristall transparent d'ortovanadat d'itri. "Llavors es van manipular els estats quàntics mitjançant camps òptics i de microones", va dir Bader.
La memòria quàntica podria evitar problemes amb la producció de discs durs prou grans. Bader va assenyalar que els sistemes d'emmagatzematge d'ordinadors clàssics del tipus que es troben als ordinadors creixen de manera lineal en la quantitat d'informació emmagatzemada per bits clàssics. Per exemple, si dupliqueu el vostre disc dur de 512 GB a 1 TB, haureu duplicat la quantitat d'informació que podeu emmagatzemar, va dir.
Els Qubits són "fenomenals" per emmagatzemar informació i la quantitat d'informació representada creix exponencialment en el nombre de qubits. "Per exemple, afegir només un qubit més a un sistema duplica el nombre d'estats", va dir Bader.
Vasili Perebeinos, professor de The State University of New York Buffalo que treballa en una memòria quàntica, va dir a Lifewire en una entrevista per correu electrònic que els investigadors estan intentant identificar materials d'estat sòlid que podrien ser útils per a l'emmagatzematge de dades quàntiques.
Emgatzemar qubits és més difícil que emmagatzemar bits clàssics, ja que els qubits no es poden clonar, són propensos a errors i tenen una vida útil curta d'una fracció de segon.
"L'avantatge de la memòria quàntica d'estat sòlid està en la capacitat de miniaturitzar i escalar els components del dispositiu de xarxa quàntica", va dir Perebeinos.
No obstant això, no espereu un disc dur quàntic al vostre ordinador aviat. Bader va dir que "es necessitaran anys, i possiblement fins i tot dècades, per construir ordinadors quàntics prou grans amb un nombre suficient de qubits per resoldre aplicacions del món real".
