Китайские ученые установили новый мировой рекорд, сумев удерживать световую информацию в течение 4035 секунд. Исследование провела команда специалистов из Пекинской академии квантовой информатики. Это достижение открывает новые перспективы в квантовой обработке данных.
Традиционные методы хранения света были слишком затратными и трудно применимыми. Среди их числа фотовольтаические системы для преобразования солнечной энергии в электричество, которое затем можно хранить в аккумуляторах, а также фотонные кристаллы, которые могут временно задерживать световые волны.
Основная трудность заключается в том, что движущиеся с огромной скоростью фотоны тяжело поймать и зафиксировать. Прямое удержание световых частиц долгое время оставалось нерешенной задачей. Китайские исследователи нашли способ продлить время захвата с помощью преобразования световых сигналов в звуковые.
Использование монокристаллической пленки из карбида кремния позволило создать подходящую среду. Взаимодействие фотонов с этим материалом приводит к преобразованию световой энергии в акустические волны, что значительно упрощает процесс хранения.
Ранее для подобных экспериментов использовали металлический алюминий и нитрид кремния. Однако высокие потери внутри материала и кратковременность сохранения данных не давали достичь нужных результатов. Выбранное соединение карбида кремния, в отличие от предыдущих образцов, отличается стабильностью частоты и низкими внутренними потерями, т. е. удерживает световую информацию намного дольше.
Еще одним преимуществом материала стала его работоспособность при экстремально низких температурах. Благодаря высокой теплопроводности он сохраняет механические свойства даже при охлаждении до милликелвинов. Это особенно важно для квантовых технологий, где требуется минимизация любых тепловых отклонений.
Не исключено, что открытие приведет к значительному прогрессу в гиперсложных вычислениях, для которых современным компьютерам необходимы месяцы работы. Свойство длительного сохранения света поможет разрабатывать еще более мощные квантовые процессоры. Они работают по принципам квантовой механики, выполняя комплексные операции быстрее классических компьютеров.
Исследователи намерены продолжить работать над увеличением продолжительности хранения данных, повышением плотности информации и интеграцией технологии с другими квантовыми системами.
Ранее мы писали о том, что ученые впервые сделали свет твердым и жидким.
