Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Strona główna Nowe technologie
Dodatkowy u góry
Labro na dole

Na UW powstała atomowa pamięć kwantowa



Atomową pamięć o doskonałych parametrach pracy i wyjątkowo prostej konstrukcji opracowano na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego (FUW). Chociaż pamięć jest bardzo "krótka" - przechowuje informacje zaledwie przez mikrosekundy, urządzenie to jest kolejnym krokiem na drodze rozwoju informatyki kwantowej.

Pierwsze technologie kwantowe zaczynają już trafiać z laboratoriów do komercyjnych użytkowników. I tak np. kryptografia kwantowa, metoda szyfrowania gwarantująca praktycznie całkowite bezpieczeństwo przesyłanych danych, wdrażana jest już przez banki i wojsko. Jednak przetwarzanie informacji kwantowej i jej przesyłanie na duże odległości pozostawało mocno ograniczone - brakowało odpowiednich pamięci kwantowych.

Pokonanie tych ograniczeń jest już jednakże w zasięgu ręki: na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego (FUW) powstała w pełni funkcjonalna atomowa pamięć kwantowa o prostej, niezawodnej budowie, nadająca się do wielu zastosowań, w tym telekomunikacyjnych. Poinformowali o tym przedstawiciele jednostki w przesłanym PAP komunikacie. Wyniki badań opublikowano w znanym czasopiśmie optycznym „Optics Express”.

 

„Trwałość informacji kwantowej zapisanej w naszej pamięci sięga od kilku do kilkudziesięciu mikrosekund. Ktoś mógłby powiedzieć: co to za pamięć, skoro pamięta tak krótko? Trzeba jednak pamiętać, że wszystko zależy od zastosowań. W telekomunikacji mikrosekundy wystarczają do przeprowadzenia wielu prób przesłania sygnału kwantowego do kolejnej stacji przekaźnikowej” - podkreśla doktorant Michał Dąbrowski (FUW).

 

Z kolei doktorant Radosław Chrapkiewicz (FUW) dodaje: „Dotychczasowe pamięci kwantowe wymagały skomplikowanych urządzeń laboratoryjnych i kłopotliwego chłodzenia do bardzo niskich temperatur, bliskich zeru absolutnemu. Atomowa pamięć kwantowa, którą udało się nam zbudować, działa w łatwej do uzyskania temperaturze kilkudziesięciu stopni Celsjusza”.

 

Głównym elementem pamięci skonstruowanej przez fizyków z FUW jest szklana komora o średnicy 2,5 cm i długości 10 cm, zawierająca rubid osadzony na ściankach i wypełniona gazem szlachetnym. Po lekkim podgrzaniu pary rubidu jednorodnie wypełniają wnętrze rurki, a gaz szlachetny spowalnia ich ruchy, ograniczając szumy. Podczas zapisu informacji kwantowej do tak skonstruowanej pamięci, fotony wiązki laserowej „odciskają” swoje stany kwantowe w wielu atomach rubidu. Jednocześnie emitowane są inne fotony, których zaobserwowanie jest

potwierdzeniem aktu zapisu. Informację przechowywaną w pamięci można następnie „wydobyć” przy użyciu kolejnego, odpowiednio dobranego impulsu laserowego.

 

Współczesna komunikacja światłowodowa polega na przesyłaniu klasycznej informacji za pomocą światła laserowego wewnątrz światłowodu. Tłumienie powoduje, że sygnał świetlny w światłowodzie słabnie wraz z przebytą odległością. Na długich liniach światłowodowych, mniej więcej co 100 km, montuje się więc wzmacniacze laserowe, które powielają docierające fotony. Dzięki nim słaby sygnał, zawierający mało fotonów, staje się silnym sygnałem o dużej liczbie fotonów.

 

W komunikacji kwantowej ważne są jednak pojedyncze fotony i ich stany kwantowe. Wzmocnienie sygnału nie polega tu na samym zwiększeniu liczby fotonów, lecz na tym, aby utrwalić ich pierwotny, niezaburzony stan kwantowy. Niestety, informacji kwantowej nie można bezkarnie powielać: samo sprawdzenie, w jakim stanie kwantowym znajduje się powielany foton, zaburzy jego początkowy stan. Zakaz klonowania (jego współodkrywcą jest polski fizyk prof. Wojciech Żurek) narzuca fundamentalne ograniczenia na operacje przeprowadzane z informacją kwantową.

 

Opracowany przez zagranicznych fizyków protokół transmisji (DLCZ) umożliwia jednak przesyłanie informacji kwantowej na znaczne odległości. Zgodnie z nim informacja kwantowa docierająca do każdego przekaźnika na linii przesyłowej musi być w nim przechowana tak długo, aż próby przesłania jej do kolejnego węzła zakończą się sukcesem potwierdzonym zwykłym sygnałem. W tak skonstruowanym protokole kluczową rolę odgrywają pamięci kwantowe, w których informacja kwantowa musiałaby być przechowana przez odpowiednio długi czas. Taką pamięć skonstruowano właśnie na UW.

 

"Największym wyzwaniem przy budowie naszej pamięci kwantowej był bardzo precyzyjny dobór parametrów pracy układu, pozwalający na efektywne zapisywanie informacji kwantowej, jej przechowywanie i późniejsze odczytywanie. W ciekawy sposób udało się nam także zredukować poziom szumów w procesie detekcji” - mówi dr Wojciech Wasilewski (FUW).


Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

 


Tagi: uniwersytet warszawski, pamiec kwantowa, atom
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Terapie długodziałające szansą na poprawę życia z HIV Wiedza o kryzysie ma ogromne znaczenie w sytuacji wojny Pokutuje przekonanie, że piorun może uderzyć nas tylk w górach 1/500 mężczyzn ma dodatkowy chromosom płciowy Bakterie powodujące dur brzuszny coraz bardziej oporne na antybiotyki Udało się stworzyć uniwersalną komórkę macierzystą Terapie długodziałające szansą na poprawę życia z HIV Wiedza o kryzysie ma ogromne znaczenie w sytuacji wojny Pokutuje przekonanie, że piorun może uderzyć nas tylk w górach 1/500 mężczyzn ma dodatkowy chromosom płciowy Bakterie powodujące dur brzuszny coraz bardziej oporne na antybiotyki Udało się stworzyć uniwersalną komórkę macierzystą Terapie długodziałające szansą na poprawę życia z HIV Wiedza o kryzysie ma ogromne znaczenie w sytuacji wojny Pokutuje przekonanie, że piorun może uderzyć nas tylk w górach 1/500 mężczyzn ma dodatkowy chromosom płciowy Bakterie powodujące dur brzuszny coraz bardziej oporne na antybiotyki Udało się stworzyć uniwersalną komórkę macierzystą

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje