Представлено устройство хранения данных на базе квантовой голографии

Представлено устройство хранения данных на базе квантовой голографии

Физики из Стенфордского Университета представили первое в мире работающее на практике квантовое голографическое устройство хранения данных. Пока исследователям удалось перманентно в квантовом пространстве при помощи одного электрона сохранить лишь 35 бит данных, но такой успех в Стенфорде называют самым началом.

По мнению многих экспертов, через 10-15 лет именно квантовые системы хранения данных придут на смену нынешним носителям и смогут сохранять тысячи терабайт данных в ограниченном трехмерном пространстве. Физически квантовые системы хранения можно сравнить с "трехмерными жесткими дисками": запись данных на нынешние носители осуществляется на поверхность магнитных пластин или ряды ячеек памяти в чипах, однако и первые и вторые пишут данные только в 2 изменениях. Квантовые же носители представляют собой 3d-объем, 100% которого можно использовать для записи и считывания данных, сообщает cybersecurity.ru.

Традиционное голографическое изображение создается за счет разбивки лазерного луча на потоки и его отражение от поверхности, о которую он ударяется. 2 луча могут создать лишь 2-мерную голограмму, добавление третьего делает ее объемной и способной двигаться.

В квантовых голографических системах к качестве поверхности для записи используется объемый газ, точнее его ионы, которые под действием лазера особым образом выстраиваются. Кодирование (запись) данных происходит путем перекрещивания двух когерентных лазерных лучей, объектных и побочных (дополнительных) внутри специального материала. Объектный луч содержит информацию, которую необходимо сохранить, в то время как побочный луч призван облегчить процесс. В результате интерференция между лучами создаёт химические и/или физические изменения в светочувствительном носителе, где данные и сохраняются.

Однако здесь необходимо упомянуть роль дифракции. Дифракция освещается одной или двумя волнами, используемыми для записи информации, одна из которых рефрагированная, в то время как другая – реконструктивная. Дифракции могут быть помещены друг за другом, либо быть наложенными одна на другую в необходимом положении, чтобы скидрированные биты могли иметь свободный доступ. В дополнение к огромной запоминающей возможности, голографическое хранение данных может похвастаться быстрым уровнем передачи данных, около одного миллиарда бит в секунду и сократить время до десятков микросекунд.

"Мы экспериментально доказали возможность сохранения 35 бит в перманентном фермионном состоянии. Последующие опыты доказали 100% доступность записанных данных. Величина одного бита в полученной нами системе составила 0,025 нанометра", - говорят в Стенфорде.

По прогнозам разработчиков, первые практические квантовые системы на рынке появятся через 5 лет, а их коммерческий расцвет наступит лет через 20-25.

Создана квантовая линия связи, передающая ключи на большие расстояния

Китайские физики разработали систему квантовой связи на основе запутанных атомов рубидия, которая позволяет передавать криптографические ключи на очень большие расстояния без снижения уровня защиты. В рамках работы ученые предложили новый протокол, в котором устойчивость системы не зависит от погрешностей в работе отдельных компонентов квантовой сети.

Результаты исследования группа под руководством профессора Научно-технологического университета Китая в Хэфэе Паня Цзяньвэя опубликовала в журнале Science.

Для обмена данными между узлами используются фотоны, испускаемые атомами изотопа рубидия-87, находящимися в особом квантовом состоянии под воздействием лазерного излучения. Эти фотоны передаются по обычному оптоволокну и применяются для «запутывания» атомов при передаче информации.

Использование такой схемы позволило увеличить соотношение сигнал/шум более чем в 1500 раз по сравнению с существующими подходами. В результате дальность передачи криптографических ключей удалось увеличить на три порядка — до сотен километров.

«Мы продемонстрировали возможность работы систем квантового распределения ключей на “междугородних” расстояниях. Это сокращает разрыв между экспериментальными разработками квантово-защищенных сетей и их практическим применением. Кроме распределения ключей, данный подход может использоваться для создания генераторов случайных чисел и проведения фундаментальных исследований в области квантовой механики», — отметили авторы работы.

В России, по данным на прошлый год, суммарная протяженность линий связи с использованием технологий квантовых коммуникаций уже превышала 7 тыс. км.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru