بهترين حافظه‌ي كوانتومي جهان

يك گروه از دانشگاه ملي استراليا[1] (ANU) كارآمدترين حافظه‌ي كوانتومي جهان را براي نور به وجود آورده‌اند كه ما را به ابررايانه‌هاي بسيار سريع و مخابرات مبتني بر قانون‌هاي فيزيك نزديك‌تر مي‌كند. 

گروه مدرسه پژوهشي فيزيك و مهندسي ANU از روشي استفاده كرده‌اند كه جهت توقف و كنترل نور ليزر و كاربرد ماهرانه‌ي الكترون‌ها در بلوري ابداع كرده بودند تا 270 – درجه سلسيوس خنك شده بود. كارايي و دقت بي سابقه‌ي دستگاه امكان ذخيره‌سازي، دست‌كاري و فراخواني ماهرانه‌ي سرشت كوانتومي نور را فراهم مي‌سازد. 

مورگان هجز[2] پژوهشگر اصلي گروه مي‌گويد: «نور ورودي به بلور به تدريج كُند و متوقف مي‌شود و در آن‌جا باقي مي‌ماند تا دوباره آن را به حركت درآوريم كه در اين مورد هرچه را كه از آن انتظار داريم مانند تمام نگاشت‌هاي سه بعدي و غيره را تا آخرين فوتون از آن به دست مي‌آوريم.» 

عدم قطعيت ذاتي در مكانيك كوانتومي باعث مي‌شود كه برخي از اطلاعات موجود در اين نور هنگام اندازه‌گيري از بين برود و آن را تمام نگاشت يك بار مصرف سازد. چون مكانيك كوانتومي تضمين مي‌كند كه اطلاعات را فقط يك بار مي‌توان خواند، اين روش براي مخابرات ايمن ايده‌آل است. 

همين كيفيت‌هاي كارآمدي و دقت، حافظه را براي استفاده در محاسبات كوانتومي مطلوب مي‌سازد كه مي‌توانند بسيار سريع‌تر و توانمندتر از محاسبات كنوني باشند. 

به علاوه، پژوهشگران مي‌گويند كه ذخيره‌سازي نوري امكان آزمودن فيزيك بنيادي مانند، چگونگي برهم كنش پديده‌هاي عجيب درگيري كوانتومي با نظريه نسبيت را فراهم مي‌سازد.

به گفته‌ي دكتر مايتو سلراز[3] رهبر گروه «مي‌توانيم حالت كوانتومي دو حافظه، يعني دو بلور را طبق مكانيك كوانتومي درگير كنيم. طبق قوانين مكانيك كوانتومي، خواندن يك حافظه، بدون توجه به فاصله‌ي آن‌ها، بلافاصله آن‌چه را در حافظه‌ي ديگر ذخيره شده است، تغيير مي‌دهد. باتوجه به نسبيت، گذشت زمان در يك حافظه از حركت آن تأثير مي‌پذيرد. با يك حافظه كوانتومي خوب، اندازه‌گيري چگونگي برهم كنش اين اثرهاي بنيادي مي‌تواند به راحتي قرار دادن بلور در اتومبيل و راندن آن باشد. اين گروه آزمايشي را انجام داده‌اند كه در آن نور در بلور به مدت يك ثانيه متوقف شده است كه هزار مرتبه طولاني‌تر از چيزي است كه قبلاً امكان‌پذير بود. او مي‌گويد گروه اكنون در پي ساخت دستگاه‌هايي است كه كارايي بالا را با زمان‌هاي ذخيره‌سازي در حدود ساعت تركيب كند. 

يافته‌هاي اين گروه در شماره هفته منتهي به 24 ژوئن 2010 مجله نيچر چاپ شده است. 

منبع: دانشگاه ملي استراليا