ซื้อกลับบ้านที่สำคัญ
- วันหนึ่งเพชรสามารถนำมาใช้เก็บข้อมูลได้มากมาย
- นักวิจัยพยายามใช้กลไกควอนตัมที่แปลกประหลาดเพื่อเก็บข้อมูล
- อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าอย่าคาดหวังฮาร์ดไดรฟ์ควอนตัมในพีซีของคุณในเร็วๆ นี้
เพชรอาจเป็นกุญแจสำคัญในการจัดเก็บข้อมูลปริมาณมหาศาล
นักวิจัยในญี่ปุ่นได้สร้างเพชรบริสุทธิ์และน้ำหนักเบาเพื่อใช้ในการคำนวณควอนตัมในลักษณะที่อาจนำไปสู่ฮาร์ดไดรฟ์ชนิดใหม่ เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามอย่างต่อเนื่องที่จะใช้เอฟเฟกต์แปลก ๆ ของกลศาสตร์ควอนตัมเพื่อเก็บข้อมูล
"ไม่เหมือนคอมพิวเตอร์คลาสสิกของเราที่ทำงานบนเลขฐานสอง (หรือ 'บิต') นั่นคือ 0 และ 1 คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้ 'qubits' ที่สามารถเป็นการรวมเชิงเส้นของสองสถานะ " David Bader ศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ที่สถาบันเทคโนโลยีนิวเจอร์ซีย์ซึ่งศึกษาหน่วยความจำควอนตัมบอกกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล "การจัดเก็บ qubits นั้นท้าทายกว่าการจัดเก็บบิตแบบคลาสสิก เนื่องจากไม่สามารถโคลน qubits ได้ มีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด และมีอายุการใช้งานสั้นเพียงเสี้ยววินาที"
ความทรงจำควอนตัม
นักวิจัยตั้งสมมติฐานมาช้านานว่าเพชรสามารถใช้เป็นสื่อในการจัดเก็บควอนตัมได้ โครงสร้างผลึกสามารถใช้เพื่อเก็บข้อมูลเป็น qubits หากสามารถทำให้ปราศจากไนโตรเจนได้เกือบทั้งหมด อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตนั้นซับซ้อน และจนถึงขณะนี้ เพชรที่สร้างขึ้นนั้นมีขนาดเล็กเกินไปสำหรับการใช้งานจริง
Adamant Namiki Precision Jewelry Company และนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Saga อ้างว่าได้พัฒนากระบวนการผลิตใหม่ที่สามารถผลิตเวเฟอร์เพชรที่มีขนาด 2 นิ้วและบริสุทธิ์เพียงพอสำหรับการใช้งานจริง"ในทางทฤษฎี แผ่นเวเฟอร์เพชรขนาด 2 นิ้วทำให้หน่วยความจำควอนตัมเพียงพอสำหรับบันทึกแผ่น Blu-ray 1 พันล้านแผ่น" บริษัทเขียนไว้ในข่าวประชาสัมพันธ์ "นี่เทียบเท่ากับข้อมูลมือถือทั้งหมดที่เผยแพร่ในโลกในหนึ่งวัน"
Bader กล่าวว่าวิธีหน่วยความจำเพชรนี้อาศัยการจัดเก็บ qubit เป็นการหมุนของนิวเคลียร์ "ตัวอย่างเช่น นักฟิสิกส์ได้สาธิตการจัดเก็บ qubit ในการหมุนของอะตอมไนโตรเจนที่ฝังอยู่ในเพชร" เขากล่าวเสริม
การวิจัยที่มีแนวโน้มดี
เพชรเป็นเพียงวิธีเดียวที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถเก็บข้อมูลได้ นักวิทยาศาสตร์กำลังไล่ตามสองทิศทางเพื่อสร้างความทรงจำควอนตัม ทางหนึ่งใช้แสงส่องผ่าน และอีกทางหนึ่งใช้วัสดุทางกายภาพ Bader กล่าว
"การออกจากตำแหน่งสามารถแสดงด้วยแอมพลิจูดและเฟสของแสงได้" Bader กล่าวเสริม "แสงยังถูกใช้ในหน่วยความจำเสียงสะท้อนแบบไล่ระดับของคอมพิวเตอร์ควอนตัม โดยที่สถานะของแสงจะถูกจับคู่เข้ากับการกระตุ้นของเมฆอะตอม และสามารถ 'ไม่ถูกดูดซับ' แสงได้ในภายหลังน่าเสียดายที่การวัดทั้งแอมพลิจูดและเฟสนั้นเป็นไปไม่ได้เลยโดยไม่รบกวนแสง ดังนั้นเราสามารถคิดเกี่ยวกับแสงเป็นวิธีการขนส่ง qubits ได้เหมือนกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก"
กำลังพิจารณาวัสดุที่แปลกใหม่มากกว่าเพชร เมื่อต้นปีนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ควิบิตที่ทำจากไอออนของธาตุแรร์เอิร์ธ อิตเทอร์เบียม ซึ่งใช้ในเลเซอร์ด้วยเช่นกัน และฝังไอออนนี้ไว้ในผลึกใสของอิตเทรียม ออร์โธวานาเดต "จากนั้นรัฐควอนตัมถูกจัดการโดยใช้สนามแสงและไมโครเวฟ" Bader กล่าว
หน่วยความจำควอนตัมอาจเลี่ยงปัญหาในการผลิตฮาร์ดไดรฟ์ที่มีขนาดใหญ่พอ Bader ชี้ให้เห็นว่าระบบจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกที่อยู่ในพีซีจะเติบโตเป็นเส้นตรงในปริมาณข้อมูลที่จัดเก็บโดยบิตแบบคลาสสิก ตัวอย่างเช่น หากคุณเพิ่มฮาร์ดไดรฟ์เป็นสองเท่าจาก 512GB เป็น 1TB แสดงว่าคุณเก็บข้อมูลได้เป็นสองเท่าของปริมาณข้อมูลที่จัดเก็บได้ เขากล่าว
Qubits เป็น "ปรากฏการณ์" สำหรับการจัดเก็บข้อมูล และจำนวนข้อมูลที่แสดงเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณในจำนวน qubits "ตัวอย่างเช่น การเพิ่ม qubit อีก 1 คิวลงในระบบจะเพิ่มจำนวนสถานะเป็นสองเท่า" Bader กล่าว
Vasili Perebeinos ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยแห่งรัฐ New York Buffalo ที่ทำงานเกี่ยวกับหน่วยความจำควอนตัม บอกกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมลว่านักวิจัยกำลังพยายามระบุวัสดุโซลิดสเตตที่อาจเป็นประโยชน์สำหรับการจัดเก็บข้อมูลควอนตัม
การจัดเก็บ qubits นั้นท้าทายกว่าการจัดเก็บบิตแบบคลาสสิกเนื่องจากไม่สามารถโคลน qubits ได้ มีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด และมีอายุสั้นเพียงเสี้ยววินาที
"ข้อดีของหน่วยความจำควอนตัมโซลิดสเตตคือความสามารถในการย่อขนาดและปรับขนาดส่วนประกอบอุปกรณ์เครือข่ายควอนตัม" Perebeinos กล่าว
อย่างไรก็ตาม อย่าคาดหวังฮาร์ดไดรฟ์ควอนตัมในพีซีของคุณในเร็วๆ นี้ Bader กล่าวว่า "ต้องใช้เวลาหลายปีหรืออาจถึงหลายสิบปีในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่เพียงพอด้วยจำนวน qubits ที่เพียงพอสำหรับการแก้ปัญหาการใช้งานจริง"