ჩვეულებრივ კომპიუტერებში ინფორმაციის შენახვა ელექტრონების საშუალებით ხდება, რომელთა მანიპულაცია შედარებით ადვილია. დელფტის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის (TU Delft) მეცნიერების, Nature Communications-ში გამოქვეყნებული ახალი კვლევა ცხადყოფს, რომ შესაძლებელია კვანტური ინფორმაციის შენახვა ატომის ბირთვში მისი სპინის ორიენტაციის გამოყენებით. ასეთ ტექნოლოგიას შეუძლია გზა გაუხსნას აპლიკაციებს სტაბილური კვანტური გამოთვლების გამოყენებით.

ნიდერლანდელი მეცნიერების კვლევაში გამოყენებული იქნა ტიტანის ატომის იზოტოპი Ti-47, რომელიც უფრო გავრცელებულ Ti-48-სთან შედარებით ერთი ნეიტრონით ნაკლებს შეიცავს. ეს ბირთვს ანიჭებს მცირე მაგნიტურ თვისებას, ანუ სპინს, რომლის ორიენტაციაც შეიძლება გამოყენებული იქნას როგორც კვანტური ინფორმაცია.

ბირთვის სპინში კვანტურ ინფორმაციის ჩაწერა და წაკითხვა რთულია, რადგან დაშორების გამო ბირთვის სპინის ურთიერთქმედება ელექტრონულ გარსთან სუსტია. თუმცა, ახალი კვლევა ვარაუდობს, რომ არსებობს ამ ურთიერთქმედების კონტროლის და ელექტრონების მეშვეობით ბირთვიდან კვანტური ინფორმაციის წაკითხვის გზა. კვანტური ინფორმაციის წასაკითხად საჭიროა, რომ ბირთვის და ელექტრონების გარსის სპინები ერთმანეთს დაემთხვეს. ამის მიღწევა შესაძლებელია კარგად მორგებულ გარე მაგნიტური ველის მოდებით და ელექტრონის სპინის შეშფოთებით ატომის შიგნით რხევის შექმნით. მეცნიერებმა ერთ-ერთი ელექტრონის სპინი წონასწორობიდან გამოიყვანეს ძაბვის მცირე იმპულსით, რის შემდეგაც ელექტრონის და ბირთვის სპინებმა ერთმანეთში დაიწყეს რხევა მიკროწამზე ნაკლები სიხშირით. შემდეგ სკანირებადი გვირაბული მიკროსკოპის ნემსით მოხერხდა ბირთვში შენახული ინფორმაციის წაკითხვა. მკვლევარებმა ასევე შეასრულეს გამოთვლები იმის შესამოწმებლად, იწვევდა თუ არა ელექტრონის და ტიტანის ატომის ბირთვს შორის კონტროლირებადი ურთიერთქმედება ინფორმაციის დაკარგვას. ექსპერიმენტმა დაადასტურა, რომ კვანტური ინფორმაცია ასეთი ჩარევის შედეგად შეინახა, რაც თანხვედრაშია ე. შროდინგერის ადრეულ შეფასებებთან.

რადგან ელექტრონებთან შედარებით ბირთვი ბევრად უფრო დაცულია გარე შეშფოთებისგან, ნიდერლანდელი მეცნიერების აღმოჩენა გვაახლოებს კვანტური ინფორმაციის დაცული შენახვის ტექნოლოგიებთან.

წყარო:

https://interestingengineering.com/science/wobble-nucleus-of-atom-quantum-data