מזונות חשובים
- יהלומים יכולים לשמש יום אחד לאחסון כמויות עצומות של מידע.
- חוקרים מנסים להשתמש בהשפעות המוזרות של מכניקת הקוונטים כדי להחזיק מידע.
- עם זאת, מומחים אומרים אל תצפו לכונן קשיח קוונטי במחשב שלכם בזמן הקרוב.
יהלומים עשויים להיות המפתח לאחסון כמויות עצומות של נתונים.
חוקרים ביפן יצרו יהלום טהור וקל לשימוש במחשוב קוונטי במהלך שעשוי להוביל לסוגים חדשים של כוננים קשיחים. זה חלק ממאמץ מתמשך להשתמש בהשפעות המוזרות של מכניקת הקוונטים כדי להחזיק מידע.
"בניגוד למחשבים הקלאסיים שלנו שפועלים על ספרות בינאריות (או 'סיביות'), כלומר, 0 ו-1, מחשבים קוונטיים משתמשים ב-'qubits' שיכולים להיות בשילוב ליניארי של שני מצבים, "דיוויד באדר, פרופסור למדעי המחשב במכון הטכנולוגי של ניו ג'רזי שחוקר זיכרון קוונטי, אמר ל-Lifewire בראיון באימייל. "אחסון קיוביטים הוא מאתגר יותר מאחסון סיביות קלאסיות, מכיוון שלא ניתן לשכפל קיוביטים, הם מועדים לשגיאות ויש להם אורך חיים קצר של שבריר שנייה."
זיכרונות קוונטיים
חוקרים שיערו זה מכבר שיהלומים יכולים לשמש כאמצעי אחסון קוונטי. ניתן להשתמש במבנים הגבישיים לאחסון נתונים כקיוביטים אם ניתן להפוך אותם כמעט ללא חנקן. עם זאת, תהליך הייצור מורכב, ועד כה, היהלומים שנוצרו קטנים מדי למטרות מעשיות.
Adamant Namiki Precision Jewelry Company וחוקרים מאוניברסיטת Saga טוענים כי פיתחו תהליך ייצור חדש שיכול לייצר פרוסות יהלומים בגודל שני אינצ'ים וטהורים מספיק עבור יישומים מעשיים."רקיק יהלום בגודל 2 אינץ' מאפשר באופן תיאורטי מספיק זיכרון קוונטי כדי להקליט מיליארד תקליטורי Blu-ray", כתבה החברה במהדורת החדשות. "זה שווה ערך לכל הנתונים הסלולריים המופצים בעולם ביום אחד."
Bader אמר שגישת זיכרון יהלומים זו מסתמכת על אחסון הקיוביט כספין גרעיני. "לדוגמה, פיזיקאים הדגימו אחסון קיוביט בספין של אטום חנקן המוטבע ביהלום", הוסיף.
מחקר מבטיח
יהלומים הם רק דרך אחת שבה מחשבים קוונטיים יכולים לאחסן נתונים. מדענים רודפים אחרי שני כיוונים לבניית זיכרונות קוונטיים, האחד באמצעות העברת אור והשני באמצעות חומרים פיזיקליים, אמר באדר.
"קיוביטים יכולים להיות מיוצגים על ידי המשרעת והפאזה של האור", הוסיף באדר. "אור משמש גם בזיכרון הד שיפוע של מחשוב קוונטי שבו מצבי האור ממופים לעירור של ענני אטומים, והאור יכול להיות 'לא נספג' מאוחר יותר.למרבה הצער, עם זאת, אי אפשר למדוד גם את המשרעת וגם את הפאזה מבלי להפריע לאור. אז אנחנו יכולים לחשוב על אור כדרך להעביר קיוביטים - בדומה לרשת מחשבים קלאסית."
נחשבים אפילו לחומרים אקזוטיים יותר מיהלומים. מוקדם יותר השנה, מדענים השתמשו בקיוביט העשוי מיון של יסוד כדור הארץ הנדיר, איטרביום, המשמש גם בלייזרים, והטמיעו יון זה בגביש שקוף של איטריום אורתוונאדאט. "המצבים הקוונטיים טופלו לאחר מכן באמצעות שדות אופטיים ומיקרוגל", אמר באדר.
זיכרון קוונטי עלול לעקוף בעיות בייצור כוננים קשיחים גדולים מספיק. באדר ציין כי מערכות אחסון מחשבים קלאסיות מהסוג שנמצאות במחשבים אישיים גדלות באופן ליניארי בכמות המידע המאוחסנת על ידי ביטים קלאסיים. לדוגמה, אם אתה מכפיל את הכונן הקשיח שלך מ-512GB ל-1TB, הכפלת את כמות המידע שאתה יכול לאחסן, הוא אמר.
קווביטים הם "פנומנליים" לאחסון מידע, וכמות המידע המיוצגת גדלה באופן אקספוננציאלי במספר הקיוביטים. "לדוגמה, הוספת רק עוד קיוביט אחד למערכת מכפילה את מספר המדינות", אמר באדר.
וסילי פרביינוס, פרופסור באוניברסיטת המדינה של ניו יורק באפלו שעובד על זיכרון קוונטי, אמר ל-Lifewire בראיון בדוא ל שחוקרים מנסים לזהות חומרים במצב מוצק שיכולים להיות שימושיים לאחסון נתונים קוונטי.
אחסון קיוביטים מאתגר יותר מאחסון סיביות קלאסיות, מכיוון שלא ניתן לשכפל קיוביטים, הם מועדים לשגיאות ויש להם אורך חיים קצר של שבריר שנייה.
"היתרון של זיכרון קוונטי במצב מוצק הוא ביכולת למזער ולהרחיב את רכיבי התקן הרשת הקוונטית", אמר פרביינוס.
עם זאת, אל תצפה לכונן קשיח קוונטי במחשב שלך בזמן הקרוב. באדר אמר כי "ייקח שנים, ואולי אפילו עשרות שנים, לבנות מחשבים קוונטיים מספיק גדולים עם מספר מספיק של קיוביטים לפתרון יישומים בעולם האמיתי."
