Kubity wytwarzane z niezwykłego pierwiastka

kubity przesył danych

Erb do dnia dzisiejszego wykorzystywany był w laserach i wzmacniaczach optycznych. Za sprawą niedawnych ustaleń ta lista się wydłuża. Naukowcy z USA uważają, iż pierwiastek ten można użyć przy produkcji kubitów.

Kubity nazywa się także bitami kwantowymi. Mają one ogromną wartość, dzięki której zwiększa się także ich potencjał na przyszłość. Chodzi o możliwość zajmowania dwóch stanów kwantowych w tym samym czasie. Ma to dać duże możliwości w zakresie przesyłania danych. O wynikach eksperymentów dotyczących wytwarzania kubitów z pierwiastka erbu można przeczytać na łamach „Applied Physics Letters” oraz w bazie danych serwisu „arXiv”.

Eksperymenty nad kubitem

Istnieją dwie publikacje dotyczące wytwarzania kubitów. Przeprowadzały je dwie grupy naukowców. Mimo, iż badania przebiegły różnie, efekt końcowy był dość podobny. Chodzi tutaj o zwiększenie czasu przechowywania informacji przez kubity, a także projektowania urządzeń składających się z dużej ilości tej najmniejszej, niepodzielnej jednostki informacji kwantowej. Ostatecznie powinno pomóc to w przekazywaniu informacji.

Erb jest w tym przypadku bardzo dobrym kandydatem. Nie dzieje się to bez przyczyny. Przesyłanie informacji kwantowych z jego pomocą przebiega bardzo sprawnie i może odbywać się za pomocą tych samych rodzajów światłowodu, co linie telefoniczne i internetowe. „Poza tym ułożenie elektronów sprzyja odporności na zmiany środowiskowe, które mogłyby potencjalnie doprowadzić do utraty informacji przez kubit”.

Kubity

Kubity, zwane inaczej bitami kwantowymi, są w stanie przechowywać znacznie większe ilości informacji niż zwykłe bity. Niestety, istnieją trudności z wykorzystywaniem ich na dużą skalę. Produkcja urządzeń złożonych z dużej ilości kubitów jest dość problematyczna. W czasie wytwarzania dochodzi do rozproszenia atomów. Wygląda na to, że autorzy wspomnianych publikacji już wiedzą, jak tego uniknąć.

Do badań wykorzystali laser i skierowali go na niektóre atomy erbu. Takie działanie spowodowało zmiany struktury kryształu w określonych miejscach, co sprawiło, że w tych punktach występują inne właściwości tego pierwiastka.

Erb rozprasza się w warstwie dwutlenku węgla. Skierowany w jego stronę laser zaburza ten związek w czasie, gdy atomy tego pierwiastka mogą się komunikować na tej samej częstotliwości, oddzielone od reszty. W ostatecznym rozrachunku bardzo ważna zdaje się być spójność kwantowa, czyli czas, w którym kubity przechowują informacje kwantowe. Utrzymanie tego typu spójności jest bardzo trudne z powodu tego, iż mogą na nią wpłynąć takie zjawiska jak obecność powietrza lub zmiana temperatury.

Podczas innego badania naukowcy zidentyfikowali dwutlenek ceru jako materiał macierzysty dla pierwiastka erbu. Cechuje go najniższy spin. Ten aspekt jest niezwykle istotny dlatego, że to właśnie spin daje możliwość przechowywania informacji kwantowych. „Kiedy dochodzi do interakcji spinu elektronu ze spinem jądra, rośnie ryzyko utraty informacji. Z tego względu im niższy spin, tym lepiej i taki wynik okazał się zapewniać dwutlenek ceru”. O ile dwutlenek tytanu wykazuje wiele możliwych położeń w strukturze, o tyle dwutlenek ceru posiada tylko jedno. Jest także bardzo symetryczny, co zapewnia kubitom wyższą stabilność.

Nowe odkrycia naukowców bez wątpienia dają duże możliwości w przesyłaniu danych kwantowych. Jest to dla nas wielka szansa na zachowanie cennych informacji. Ta innowacyjna metoda z całą pewnością potrzebuje czasu, by zaistnieć na szeroką skalę. Nam pozostaje tylko czekać i mieć nadzieje, że wspomniane wcześniej badania nie posłużą jedynie jako źródło cennej wiedzy, ale także jako zaczątek nowych technologii.

Autorka: Patrycja Żero

Fot. Canva

Zostaw komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *