Ученые из Пекинской академии квантовых информационных наук (BAQIS) побили мировой рекорд по хранению световой информации квантовых компьютеров. Недавно они успешно сохраняли информацию, полученную в световом потоке, в течение 4035 секунд - то есть более часа. “Хранение световой информации всегда было сложной задачей во всем мире”, - сказал Лю Юйлун, младший научный сотрудник BAQIS и первый автор исследования, о чем сообщило китайское информационное агентство Синьхуа.

Традиционно хранение световой информации было сложной задачей. Фотоны, основные частицы света, перемещаются с невероятными скоростями, что, как известно, затрудняет их захват и хранение. Более того, при современных технологиях прямое хранение фотонов невозможно. Тем не менее, исследовательская группа из Пекинской академии квантовых информационных наук преодолела это препятствие, преобразовав световые сигналы в звуковые, поскольку они намного медленнее, ими легче манипулировать и их проще сохранять. “Представьте себе фотоны в виде крошечных шариков, движущихся с высокой скоростью. Когда они сталкиваются с тонкой пленкой, амплитуда, частота и другая световая информация преобразуются в звуковые сигналы. Сохраняя эти звуковые сигналы в пленке, мы достигаем сохранения такой квантовой информации”, - добавил Ли Тьефу, другой исследователь из BAQIS.

Как сообщают китайские ученые, использование пленки из монокристаллического карбида кремния может эффективно удерживать световую информацию в структуре материала. “Ключевым моментом было найти среду, способную преобразовывать световые сигналы в звуковые, эффективно "улавливая" свет”, - подчеркнуло агентство Синьхуа в освещении этого открытия. “Кристаллы карбида кремния, известные своей высокой теплопроводностью и напряженным состоянием, являются перспективными для создания высококачественных механических генераторов”, - поясняется в исследовании. Как указывается, этот инновационный подход превосходит предыдущие попытки, в которых использовались такие материалы, как металлический алюминий и нитрид кремния.  Эти материалы подвержены внутренним потерям и могут выдерживать вибрацию лишь долю секунды. Это существенно ограничивает продолжительность хранения световой информации.  Превосходные свойства монокристаллического карбида кремния, в том числе его исключительная стабильность частоты способствуют минимальным внутренним потерям. Это позволило исследователям добиться беспрецедентного срока хранения световой информации по этой методике. “Благодаря чрезвычайно высокой механической стабильности частоты этот интерфейс позволяет настраивать замедление света с групповыми задержками, достигающими впечатляющей продолжительности в час”, - поясняется в исследовании. Более того, пленка из монокристаллического карбида кремния работает даже при экстремально низких температурах.  “Высокая теплопроводность механических резонаторов из кубических кристаллов карбида кремния при низких температурах обеспечивает эффективную термализацию до уровня милликельвина, что приводит к исключительной стабильности частоты и чрезвычайно малому чистому смещению фазы”, - подчеркивают китайские ученые в своем исследовании.

В настоящее время исследователи сосредоточены на увеличении срока хранения, повышении плотности информации и улучшении совместимости с другими квантовыми технологиями. “В области квантовой обработки информации контроль и рассеивание тепла, генерируемого квантовыми устройствами, имеют решающее значение для поддержания квантовой когерентности”, - говорится в заключении исследования, которое было опубликовано в журнале Nature Communications.