วันหยุดฤดูร้อนที่ตากแดดอาจสร้างความทรงจำที่น่ารื่นรมย์ แต่นักฟิสิกส์ในออสเตรเลียได้ใช้พลังของแสงเพื่อจดจำอย่างอื่น นั่นคือข้อมูลควอนตัมLIGHT MEMORY เลเซอร์แทรกซึมคริสตัลที่มีธาตุ praseodymium ธาตุหายาก ซึ่งจะเก็บความทรงจำของข้อมูลควอนตัมที่อยู่ภายในแสงMATTHEW SELLARS / มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียนักวิจัยได้เกลี้ยกล่อมคริสตัลในห้องปฏิบัติการเพื่อจับและปล่อยข้อมูลที่อยู่ภายในพัลส์แสงอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด งานที่รายงานในNature ฉบับวันที่ 24 มิถุนายน อาจนำไปสู่การสื่อสารที่ปลอดภัยรูปแบบใหม่ที่ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติแปลก ๆ ของโลกควอนตัม
Wolfgang Tittel นักฟิสิกส์จาก University of Calgary
ในแคนาดากล่าวว่า “มันเป็นก้าวที่สำคัญทีเดียวสำหรับความฝันของเราที่จะขยายระยะทางที่เราสามารถสื่อสารด้วยควอนตัมได้”
จากมุมมองของนักฟิสิกส์ แสงเป็นสื่อกลางในอุดมคติของข้อมูล เพราะมันเร็วมากอย่างแท้จริง จนถึงขณะนี้ นักวิจัยได้พยายามสร้าง “ความทรงจำควอนตัม” สำหรับแสงเป็นหลักโดยส่งเลเซอร์เข้าไปในไอระเหยที่ทำจากอะตอม อะตอมจะเก็บข้อมูลไว้ในแสงที่สามารถอ่านได้อีกครั้ง เช่น การเล่นข้อมูลบนดีวีดี แต่หน่วยความจำควอนตัมจากไอระเหยของอะตอมนั้นไม่มีประสิทธิภาพ ระบบดังกล่าวที่ดีที่สุดที่รายงานจนถึงปัจจุบันมีประสิทธิภาพ 17 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งหมายความว่าจาก 100 อนุภาคแสงที่ใส่เข้าสู่ระบบ มีเพียง 17 เท่านั้นที่ทำออกมา นักฟิสิกส์ไม่ต้องการประสิทธิภาพ 100 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากสามารถสูญเสียข้อมูลบางส่วนในการถ่ายโอนได้ แต่ระบบต้องการการเรียกคืนอย่างน้อย 50 เปอร์เซ็นต์จึงจะมีประโยชน์ในแอปพลิเคชันควอนตัม
งานใหม่นี้ใช้ผลึกแข็งแทน ซึ่งอะตอมจะถูกอัดแน่นเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา
แทนที่จะกระดอนไปมาอย่างกระจายเหมือนในไอ การควบคุมดังกล่าวช่วยให้นักวิจัยสามารถบรรลุประสิทธิภาพหน่วยความจำได้ถึง 69 เปอร์เซ็นต์ รายงานโดยทีมวิจัยที่นำโดย Morgan Hedges จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียในแคนเบอร์รา
Thierry Chanelière นักฟิสิกส์จากศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติในเมือง Orsay ประเทศฝรั่งเศส กล่าวว่า ประสิทธิภาพสูงนั้นเป็นความก้าวหน้าที่น่าประทับใจ นักวิจัยส่วนใหญ่ที่ทำงานเกี่ยวกับหน่วยความจำควอนตัมศึกษาไอระเหยของอะตอมเมื่อเทียบกับผลึกของแข็ง แต่ Chanelière บอกว่าอีกไม่นานอาจเปลี่ยนแปลงได้ ถ้าคริสตัลยังคงแสดงสัญญาดังกล่าว
เมื่อพัลส์ของแสงเข้าสู่คริสตัล มันจะเริ่มช้าลง ด้านหน้าของมันไปถึงปลายด้านหนึ่งของคริสตัลและหยุดลงเมื่อแสงที่เหลือบีบตัวเข้ามาเติมเต็มคริสตัลทั้งหมด คริสตัลส่วนใหญ่มีความโปร่งใส แต่สามารถดูดซับสีใดสีหนึ่งได้อย่างมาก นักวิจัยเปิดการไล่ระดับของสนามไฟฟ้า ซึ่งจะเปลี่ยนสีการดูดกลืนแสงที่แรงที่สุดในส่วนต่าง ๆ ของคริสตัล เพื่อให้ปลายด้านหนึ่งดูดกลืนอย่างแรงที่ปลายสีน้ำเงินของสเปกตรัม และปลายอีกด้านหนึ่งไปทางสีแดง ข้อมูลควอนตัมจากแสงจะถูกเก็บไว้ในการสั่นของอะตอมของคริสตัล โดยการย้อนกลับของสนามไฟฟ้า นักวิทยาศาสตร์ทำให้อะตอมเปล่งแสงอีกครั้งซึ่งมีข้อมูลเดียวกันกับพัลส์เดิม
คริสตัลที่ Hedges และเพื่อนร่วมงานของเขาสร้างขึ้นนั้นทำจาก praseodymium ซึ่งเป็นธาตุหายาก ร่วมกับธาตุ อิตเทรียม ซิลิกอน และออกซิเจน ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังขยายขอบเขตไปไกลกว่า praseodymium เพื่อศึกษาความทรงจำควอนตัมโดยใช้ธาตุหายากอื่นๆ เช่น ยูโรเพียม เป้าหมายต่อไปของพวกเขา: เพื่อเกลี้ยกล่อมคริสตัลให้เก็บหน่วยความจำควอนตัมไว้นานกว่าสองสามไมโครวินาที “แนวคิดคือการรวมประสิทธิภาพสูงเข้ากับเวลาการจัดเก็บที่ยาวนานมาก” Hedges กล่าว
หากสามารถสร้างผลึกเพื่อเก็บข้อมูลควอนตัมสำหรับระยะเวลาที่ใช้งานได้จริง ผลึกเหล่านั้นสามารถสร้างพื้นฐานสำหรับ aa quantum repeater ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้กระแสของอนุภาคแสงสามารถส่งเป็นระยะทางหลายไมล์ในระบบสื่อสารควอนตัม ระบบดังกล่าวจะปลอดภัย เพราะข้อมูลจะหายไปเมื่ออ่านออกมาจากคริสตัล Matthew Sellars สมาชิกในทีมและหัวหน้าห้องปฏิบัติการกล่าวว่า “ไม่มีใครสามารถมาดูสิ่งที่เหลืออยู่ในความทรงจำเพื่อพยายามหาสิ่งที่ถูกเก็บไว้
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
