Un nuevo dispositivo de almacenamiento cuántico de datos, que ocupa menos de un millonésimo de la cantidad de espacio de sus predecesores, podría ser un componente clave de los sistemas de comunicación futurista.
Los científicos formaron un pequeño cristal que almacena fragmentos de información cuántica – que a diferencia de los datos informáticos “bits” que vienen sólo en 0s y 1s, también pueden existir como 0 y 1 simultáneamente. Este cristal es el primer dispositivo de almacenamiento cuántico de su clase que podría encajar en un chip junto a instrumentos de nano-tamaño para detectar y enviar señales escritas en bits cuánticos. Este trabajo, reportado en línea el 31 de agosto en Science, mejora las perspectivas para el establecimiento de una extensa, red ultrasegura de comunicaciones cuánticas.
Los dispositivos de almacenamiento cuántico de cristal almacenan datos mediante la absorción de fotones, cada uno de los cuales lleva un bit cuántico, o qubit, de datos. Generalmente, cuanto mayor es el trozo de cristal, mayor es la probabilidad de que uno de sus átomos absorba un fotón que atraviesa el material. Para un típico cristal en forma de cubo para atrapar los fotones, así como el nuevo dispositivo de almacenamiento, tendría que ser de alrededor de un milímetro de diámetro, dice el coautor del estudio Tian Zhong, ingeniero molecular de la Universidad de Chicago. Pero el cristal que Zhong y sus colegas construyeron tiene sólo unos 10 micrómetros de largo y 0,7 micrómetros de ancho – casi tan ancho como una célula bacteriana.
El secreto del pequeño tamaño de este dispositivo de almacenamiento es su forma, que se asemeja a una barra de chocolate Toblerone: un prisma triangular con muescas grabadas a lo largo de la parte superior. “Las ranuras hacia los extremos del [cristal] se comportan colectivamente como dos espejos, uno a cada lado”, dice Zhong.
Los fotones que entran en el cristal en un extremo rebotan hacia adelante y hacia atrás entre estos “espejos” unos miles de veces antes de que puedan escapar, lo que aumenta su probabilidad de ser absorbido por un átomo en el camino. Así que las serraciones del cristal le ayudaron a capturar un número decente de fotones a pesar de su pequeño número de átomos.
Con información de Science News
