Инженеры разработали метод для преобразования электрических квантовых состояний в звук и наоборот. Исследование опубликовано в журнале Nature Physics. Исследователи из Калифорнийского технологического института (Калтех) разработали устройство для преобразования квантовых состояний света в фононы — звуковые эквиваленты фотонов. Технология открывает возможности для создания нового типа систем для хранения информации в квантовых вычислениях.
Устройство для преобразования представляет собой набор гибких пластин, которые вибрируют под действием звуковых волн на чрезвычайно высоких частотах. Когда на эти пластины помещается электрический заряд, они становятся способными взаимодействовать с электрическими сигналами, несущими квантовую информацию. Это позволяет передать эту информацию в устройство для хранения для последующего использования.
Различные группы исследователей уже пытались создать устройства для преобразования электромагнитных квантовых состояний в звук, отмечают исследователи. Как правило, они использовали для этого пьезоэлектрики, которые могут преобразовывать электрическую энергию в механическую. Но в этих материалах очень высокие потери энергии для электрических и звуковых волн.
Решение, созданное в Калтехе, не зависит от свойств конкретных материалов, что делает его совместимым с известными квантовыми устройствами, основанными на микроволнах. В серии экспериментов исследователи продемонстрировали, что оно позволяет хранить квантовую информацию из электрических цепей на два порядка дольше, чем другие компактные механические устройства.
Чтобы понять, как звуковая волна может хранить информацию, можно представьте комнату с очень сильным эхом, объясняют исследователи. Если крикнуть в таком помещении что-то, что надо запомнить, например, список покупок, и закрыть дверь, эхо «сохранит» информацию. Если через час снова заглянуть в комнату, можно будет услышать свой голос. Это очень большое упрощение, но в целом устройство работает по такому принципу.
Источник: https://hightech.fm/