Пам’ять для квантових комп’ютерів. Вчені пропонують використовувати кристали часу для зберігання даних

Експерименти показують, що кристал часу на основі магнонів може взаємодіяти з механічними хвилями, не руйнуючись.

Нове дослідження показує, що кристали часу можуть допомогти створити квантові обчислювальні сховища даних. Їхній термін роботи становить кілька хвилин, що є величезним проривом порівняно з наявними квантовими сховищами даних, термін зберігання яких обчислюється мілісекундами.

У новому дослідженні вчені провели експерименти щодо взаємодії кристалів часу з механічними хвилями. Попри те, що кристали часу вважаються надзвичайно крихкими, дослідники зуміли з'єднати зразок із механічною поверхневою хвилею, не зруйнувавши його.

«Для мене це найцікавіша частина, — розповів Live Science співавтор дослідження Єре Мякінен, науковий співробітник Університету Аалто у Фінляндії. — Річ у тім, що можна справді ефективно зв’язати кристали часу з іншою системою і використовувати їхню властиву їм стійкість».

Дослідники описали свої висновки в дослідженні, опублікованому 16 жовтня в журналі Nature Communications.

Традиційні кристалічні структури характеризуються регулярним розташуванням атомів чи молекул у просторі, а от кристали часу повертаються до певного стану через регулярні проміжки часу. Це не те саме, що, наприклад, маятник, де частота коливань просто відображає частоту осцилюючої сили, спрямованої донизу, оскільки гравітаційне тяжіння змагається зі змінною орієнтацією натягу. У разі кристала часу, на практиці для активації потрібен якийсь початковий імпульс, а періодичність набувається спонтанно, без будь-якого впливу на частоту.

Раніше повідомлялося про різні пристрої, що діють як тимчасові кристали. Мякінен і його колеги заснували свою конструкцію на квазічастинках, званих магнонами — колективних хвилях, що визначають квантову властивість, відому як спін. Вони створили магнони в «надплинному гелії-3» — гелії, ядра якого складаються з двох протонів і всього одного нейтрона.