Ядрото на атома е новият сигурен начин за съхранение на квантовата информация

Как квантовата информация става недосегаема за външните заплахи.

Изследователи откриха един от най-безопасните начини за съхраняване на информация – в ядрото на атома. Според тях този метод може да бъде важна част от създаването на надеждни квантови компютри.

Квантовата информация се съхранява в квантовите компютри под формата на кубити – единиците квантова информация. Скорошно проучване показа, че съхраняването на тази информация в ядрото на атома я предпазва от външните влияния, което открива възможност за създаване на по-сигурни приложения за квантови изчисления.

Изследователи от Техническия университет в Делфт проведоха експеримент с атом на титан (Ti-47), при който успяха да запишат и прочетат квантова информация, намираща се в ядрото на атома.

Изследването показва, че спиновото състояние на ядрото, което може да се разглежда като своеобразна „магнитна стрелка“, е способно да съхранява квантова информация. Процесът на прочитане на данните от ядрото на атома обаче е много сложен поради малкия му размер и влиянието на заобикалящите го частици.

Така наречената хиперфинна връзка между ядрото и орбитиращите електрони затруднява достъпа до съхранената информация. Въпреки това изследователите са предложили метод за манипулиране на взаимодействието между електроните и ядрото чрез създаване на „колебание“ в ядрото с помощта на електрически импулс. Това временно синхронизира спиновете на електроните и ядрото, което улеснява разчитането на информацията.

Експериментът показа, че квантовата информация, съхранена в ядрото на атома, остава защитена от външната среда. Това потвърждава, че ядреният спин може да бъде обещаващ кандидат за съхраняване на квантовата информация.