По всей видимости, когда-нибудь данные можно будет хранить не на жестких дисках, а в ядрах атомов.

Действительно, только что американские ученые продемонстрировали «предел миниатюризации компьютерной памяти». Данные в течение почти двух секунд удалось сохранить в ядре атома. Это важнейший шаг на пути к созданию квантовых компьютеров, как полагают специалисты Национального научного фонда США (NSF).

С помощью нового метода международной группе исследователей, куда входили сотрудники университетов Принстона и Оксфорда, а также Министерства энергетики США, удалось доказать, что срок хранения информации в ядре атома может достигать примерно 1 секунды. Пресс-релиз NSF с описанием работы публикуется в журнале Nature.

Важность этого результата в том, что до разработки нового метода максимальный срок хранения квантовой информации в кремнии составлял менее 0,1 секунды.

Другими исследователями было показано, что, если квантовая система будет способна сохранить информацию в течение как минимум секунды, то затем данные с помощью методов коррекции ошибок можно будет хранить неопределенно долго.

Ученые сумели преодолеть секундный барьер с помощью системы, в которой используются электрон и ядро атома фосфора, внедренные в кристалл кремния.

И электрон, и ядро способны выполнять роль микроскопических «квантовых магнитов», на которых можно хранить квантовую информацию. Но подвижность электрона делает его неподходящим для хранения информации. «Ученые передали функции хранения информации ядру, где она способна существовать гораздо дольше», — говорится в пресс-релизе NSF. Данными в электронном облаке (его размеры в миллион раз превышают размеры ядра) можно управлять, и оно будет служить своеобразным «посредником» между ядром и внешним миром.

«Никто не мог предсказать, сколько времени ядро сможет удерживать квантовую информацию в этой системе, — поясняет научный сотрудник из Принстона Стив Лайон. — Большая осторожность при выращивании кристаллов, и очень тщательные измерения позволили нам добиться времени хранения, превышающего одну секунду».

Согласно квантово-механической теории, атомы и другие объекты могут существовать в нескольких состояниях, то есть буквально в двух местах сразу. В квантовых вычислениях, таким образом, каждая отдельная порция информации может одновременно принимать более одного значения.