Önemli Bilgiler
- Elmaslar bir gün büyük miktarda bilgiyi depolamak için kullanılabilir.
- Araştırmacılar bilgiyi tutmak için kuantum mekaniğinin garip etkilerini kullanmaya çalışıyorlar.
- Ancak uzmanlar, yakın zamanda bilgisayarınızda bir kuantum sabit disk beklemeyin diyor.
Elmaslar, büyük miktarda veriyi depolamanın anahtarı olabilir.
Japonya'daki araştırmacılar, yeni tür sabit disklere yol açabilecek bir hareketle kuantum hesaplamada kullanılmak üzere saf ve hafif bir elmas yarattılar. Bilgiyi tutmak için kuantum mekaniğinin garip etkilerini kullanma çabasının bir parçası.
"İkili sayılar (veya 'bitler'), yani 0'lar ve 1'ler üzerinde çalışan klasik bilgisayarlarımızın aksine, kuantum bilgisayarlar iki durumun doğrusal bir kombinasyonunda olabilen 'qubit'leri kullanır, " David Bader, New Jersey Teknoloji Enstitüsü'nde kuantum bellek üzerine çalışan bir bilgisayar bilimi profesörü, bir e-posta röportajında Lifewire'a söyledi. "Kbitleri depolamak, klasik bitleri depolamaktan daha zordur çünkü kübitler klonlanamaz, hataya açıktır ve saniyenin çok küçük bir bölümü kadar kısa bir ömre sahiptir."
Kuantum Anılar
Araştırmacılar, elmasların kuantum depolama ortamı olarak kullanılabileceğini uzun süredir varsayıyorlar. Kristal yapılar, neredeyse nitrojenden arındırılabiliyorsa, verileri kübit olarak depolamak için kullanılabilir. Bununla birlikte, üretim süreci karmaşıktır ve şimdiye kadar oluşturulan elmaslar pratik amaçlar için çok küçüktür.
Adamant Namiki Precision Jewelry Company ve Saga Üniversitesi'nden araştırmacılar, iki inç boyutunda ve pratik uygulamalar için yeterince saf elmas gofretler üretebilen yeni bir üretim süreci geliştirdiğini iddia ediyor. Şirket, haber bülteninde "2 inçlik bir elmas gofret teorik olarak 1 milyar Blu-ray diski kaydetmek için yeterli kuantum belleği sağlıyor" dedi. "Bu, dünyada bir günde dağıtılan tüm mobil verilere eşdeğer."
Bader, bu elmas hafıza yaklaşımının, kübiti nükleer bir dönüş olarak depolamaya dayandığını söyledi. "Örneğin, fizikçiler bir elmasın içine yerleştirilmiş bir nitrojen atomunun dönüşünde bir kübit depolamayı gösterdiler" diye ekledi.
Umut Veren Araştırma
Elmaslar, kuantum bilgisayarların veri depolayabilmesinin yalnızca bir yoludur. Bader, bilim adamlarının kuantum bellek oluşturmak için biri ışığın iletimini, diğeri ise fiziksel materyalleri kullanarak iki yön izlediğini söyledi.
"Qubitler ışığın genliği ve fazı ile temsil edilebilir," diye ekledi Bader. "Işık ayrıca kuantum hesaplamanın gradyan eko belleğinde de kullanılır; burada ışık durumları atom bulutlarının uyarılmasıyla eşleştirilir ve ışık daha sonra 'absorbe edilemez'. Ne yazık ki, ışığa müdahale etmeden hem genliği hem de fazı ölçmek imkansızdır. Böylece ışığı, klasik bir bilgisayar ağı gibi, kübitleri taşımanın bir yolu olarak düşünebiliriz."
Elmaslardan bile daha egzotik malzemeler düşünülüyor. Bu yılın başlarında bilim adamları, lazerlerde de kullanılan nadir toprak elementi iterbiyum iyonundan yapılmış bir kübit kullandılar ve bu iyonu şeffaf bir itriyum ortovanadat kristaline gömdüler. Bader, "Kuantum durumları daha sonra optik ve mikrodalga alanlar kullanılarak manipüle edildi," dedi.
Kuantum bellek, yeterince büyük sabit diskler üreten sorunları potansiyel olarak atlatabilir. Bader, PC'lerde bulunan türden klasik bilgisayar depolama sistemlerinin, klasik bitler tarafından depolanan bilgi miktarında doğrusal olarak büyüdüğüne dikkat çekti. Örneğin, sabit diskinizi 512 GB'tan 1 TB'a iki katına çıkarırsanız, saklayabileceğiniz bilgi miktarını iki katına çıkardınız, dedi.
Kbitler, bilgi depolamak için "olağanüstü"dür ve temsil edilen bilgi miktarı, kübit sayısıyla katlanarak artar. Bader, "Örneğin, bir sisteme yalnızca bir kübit daha eklemek durum sayısını ikiye katlar," dedi.
New York Buffalo Eyalet Üniversitesi'nde kuantum bellek üzerinde çalışan bir profesör olan Vasili Perebeinos, Lifewire'a bir e-posta röportajında, araştırmacıların kuantum veri depolama için yararlı olabilecek katı hal materyallerini belirlemeye çalıştıklarını söyledi.
Kbitler klonlanamadığından, hataya açık olduğundan ve bir saniyeden kısa bir ömre sahip olduğundan, kübitleri depolamak klasik bitleri depolamaktan daha zordur.
"Katı hal kuantum belleğinin avantajı, kuantum ağ cihazı bileşenlerini küçültme ve ölçeklendirme yeteneğidir," dedi Perebeinos.
Ancak, PC'nizde yakın zamanda bir kuantum sabit disk beklemeyin. Bader, "gerçek dünya uygulamalarını çözmek için yeterli sayıda kübit içeren yeterince büyük kuantum bilgisayarları inşa etmenin yıllar, hatta belki de on yıllar alacağını" söyledi.
