Imagem do microscópio eletrônico de varredura mostrando a memória quântica óptica em nanoescala fabricada em ortovanadato de ítrio (YVO). O esquema mostra que este dispositivo é uma cavidade óptica que contém átomos de Nd. Crédito:Dr. Tian Zhong
(Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores dos EUA e da Itália construiu um dispositivo de memória quântica que é aproximadamente 1000 vezes menor do que dispositivos semelhantes — pequeno o suficiente para ser instalado em um chip. Em seu artigo publicado na revista Ciência , a equipe descreve a construção do dispositivo de memória e seus planos para adicioná-lo à sua funcionalidade.
Os cientistas têm trabalhado continuamente para construir computadores quânticos e redes, e fizeram progressos em ambas as áreas nos últimos anos. Mas um fator inibidor é a construção de dispositivos de memória quântica. Esses dispositivos foram construídos, mas até agora, eles são muito grandes para colocar em um chip, um requisito para aplicações práticas. Neste novo esforço, os pesquisadores relatam o desenvolvimento de um dispositivo de memória quântica que não é apenas pequeno o suficiente para caber em um chip, mas também é capaz de recuperar dados sob demanda.
O dispositivo é muito pequeno, aproximadamente 10 por 0,7 micrômetros e tem um formato estranho, como uma barra de chocolate Toblerone - longa e fina com uma forma triangular entalhada, com espelhos em cada extremidade. É feito de ortovanadato de ítrio com pequenas quantidades de neodímio, que formam uma cavidade. Essas cavidades, por sua vez, contêm uma cavidade de cristal que captura fótons individuais que codificam informações de dados (zero, um ou ambos).
Para operar o dispositivo, os pesquisadores dispararam pulsos de laser nele, fazendo com que os fótons se juntem no pente, que os forçou a serem absorvidos - a configuração também fez com que os fótons emergissem do pente após 75 nanossegundos. Durante o período de tempo em que os fótons foram absorvidos, os pesquisadores dispararam pulsos duplos de laser no pente para atrasar o ressurgimento dos fótons por 10 nanossegundos, que permitiu a recuperação sob demanda de dados. Durante o período de tempo em que os fótons foram mantidos, eles existiam como pulsos duplos - cedo e tarde.
Para mostrar que o dispositivo estava realmente armazenando informações de dados, a equipe comparou a função de onda dos fótons antes e depois do armazenamento e descobriu que eles estavam praticamente inalterados, o que significa que eles ainda mantinham seu zero, um ou ambos os estados - não havia sido destruído, o que significava que o dispositivo era realmente um dispositivo de memória quântica.
© 2017 Phys.org