Швидкий зв'язок з Марсом можливий за допомогою квантових технологій

Вчені продемонстрували передачу спину електрона фотонам. Цей квантовий процес може забезпечити зв'язок із швидкістю світла на міжпланетних відстанях.

Дослідники з Університету Буффало використовували електричні імпульси для перетворення магнітної інформації на сигнал поляризованого світла. Вчені вважають, що відкриття зробить революцію в оптичних телекомунікаціях передачі даних на великі відстані, зокрема між Землею і Марсом.

У спинтроніку, яка використовується в магнітних комп'ютерних жорстких дисках, інформація представлена ​​спином електрона або напрямком намагнічування. У феромагнетиках відрізняється кількість електронів, спини яких спрямовані або вздовж, або проти осі намагнічування. Результуюча зміна опору є ключовим принципом пристроїв спинтроніки, магнітний стан яких зберігається невизначено довго.

Але інформація про спину швидко втрачається, коли електрони залишають феромагнетик Це основне обмеження можна подолати, використовуючи світло, що має кругову поляризацію або спіральність як додатковий носій інформації.

Дослідники переключили намагніченість спінового інжектора за допомогою електричного імпульсу, використовуючи спін-орбітальний момент. Спин електрона швидко перетворюється на інформацію, що міститься у фотонах, що дозволяє плавно інтегрувати динаміку намагнічування з оптичними технологіями.

Електрично кероване перетворення досягається електролюмінесценції світлодіодів. У майбутньому, завдяки впровадженню напівпровідникових лазерних діодів, так звані спін-лазери, це кодування інформації може прокласти шлях швидкого зв'язку на міжпланетних відстанях, оскільки поляризація світла зберігається при поширенні сигналу в космосі. 

Дослідники відзначають, що метод відповідає трьом найважливішим критеріям - робота при кімнатній температурі, відсутність необхідності в магнітному полі та можливість електричного керування. Докладно принцип роботи технології описано у журналі Nature.