В РСС обнаружили механизм хранения данных на компьютере с помощью света

Ученые Российского квантового центра (РКЦ), Московского физико-технического института и СПбГУ предложили механизм оптической памяти, который в будущем может позволить компьютерам не только передавать, но и хранить информацию с помощью света. Об этом «Газете.Ру» рассказали в РСС.

В предложенной схеме ученые использовали поляритонный конденсат Бозе-Эйнштейна. Это особое состояние материи, при котором свет и частицы материи образуют коллективную систему. С помощью компьютерного моделирования исследователи показали, что он способен поддерживать поляризацию света — направление, в котором колеблется его электромагнитное поле.

Принцип работы можно сравнить с переключателем: короткий световой импульс переводит систему в определенное состояние, после чего это состояние продолжает сохраняться даже тогда, когда исходный импульс уже исчез. Более того, система способна реагировать даже на чрезвычайно слабый сигнал — в расчетах эффект наблюдался при мощности возбуждения на уровне одного фотона.

Особенно важным результатом стала продолжительность сохранения состояния. Согласно моделированию, поляризация, создаваемая светом, сохранялась в течение сотен пикосекунд — примерно в сто раз дольше, чем время существования одного поляритона. По мере увеличения мощности исходного сигнала увеличивалась стабильность памяти.

По мнению исследователей, это может стать основой для создания элементов оптической памяти, которые позволили бы сократить количество преобразований между световыми и электрическими сигналами. В будущем такой подход может сократить задержки в обработке информации и энергопотребление фотонных вычислительных систем.

При этом речь пока идет о теоретической модели: предложенный механизм должен быть подтвержден экспериментально. Ученые также подчеркивают, что система не «клонирует» отдельный фотон, а сохраняет заданное состояние поляризации.

Ранее был установлен новый мировой рекорд по передаче квантовой информации.