(Phys.org) - Ett team av forskare från USA och Italien har byggt en kvantminnesenhet som är ungefär 1000 gånger mindre än liknande enheter - tillräckligt liten för att installeras på ett chip. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , teamet beskriver hur man bygger minnesenheten och deras planer för att lägga till dess funktionalitet.

Forskare har arbetat stadigt för att bygga kvantdatorer och nätverk, och har gjort framsteg inom båda områdena de senaste åren. Men en hämmande faktor är konstruktionen av kvantminnesenheter. Sådana enheter har byggts, men tills nu, de har varit för stora för att sätta på ett chip, ett krav för praktiska tillämpningar. I denna nya insats, forskarna rapporterar att de utvecklar en kvantminnesenhet som inte bara är tillräckligt liten för att passa på ett chip, men kan också hämta data på begäran.

Enheten är mycket liten, cirka 10 x 0,7 mikrometer och har en udda form, som en Toblerone -godis - lång och tunn med en hackad triangulär form, med speglar i vardera änden. Den är gjord av yttriumortovanadat med små mängder neodym, som bildar ett hålrum. Dessa håligheter har i sin tur ett kristallhålrum som fångar upp enstaka fotoner som kodar datainformation (noll, en eller båda).

För att använda enheten, forskarna avfyrade laserpulser mot den, får fotoner att samlas i kammen, vilket tvingade dem att absorberas - konfigurationen fick också fotonerna att komma ut ur kammen efter 75 nanosekunder. Under den tidsperiod då fotonerna absorberades, forskarna avfyrade dubbla laserpulser mot kammen för att fördröja återuppkomsten av fotonerna i 10 nanosekunder, vilket möjliggjorde hämtning av data på begäran. Under den tidsperiod då fotonerna hölls, de existerade som dubbla pulser - tidigt och sent.

För att visa att enheten faktiskt lagrade datainformation, laget jämförde fotons vågfunktion både före och efter lagring och fann att de var praktiskt taget oförändrade, vilket betyder att de fortfarande höll nollan, en eller båda staten - den hade inte förstörts, vilket innebar att enheten verkligen var en kvantminnesenhet.

© 2017 Phys.org