Eletrônica

Memória quântica de terras raras

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/05/2014

Memória quântica de terras raras
A memória quântica no cristal é extremamente estável, mantendo os dados um milhão de vezes mais tempo do que memórias similares.[Imagem: MPI for the Science of Light]

Memórias de cristal

Já existem protótipos de memórias de cristal que prometem guardar dados para sempre.

Mas o campo da computação quântica também está interessado em guardar qubits em cristais.

Essas memórias quânticas cristalinas alcançam uma densidade de armazenamento imbatível - como cada qubit é um íon, elas são essencialmente memórias atômicas.

Mas, até agora, elas vinham se mostrando frágeis, perdendo os dados facilmente, e difíceis de lidar.

Isto mudou graças ao trabalho de pesquisadores do Instituto Max Planck, na Alemanha.

Tobias Utikal e seus colegas conseguiram ler qubits de um íon de terras raras inserido no meio de um cristal.

Os íons individuais do elemento praseodímio, inserido no interior de um cristal de ítrio, foram localizados com uma precisão de poucos nanômetros, e suas propriedades ópticas foram medidas com uma precisão nunca antes alcançada.

Tentativas anteriores do mesmo tipo esbarraram na natureza instável dos íons, que são afetados pelo ambiente ou brilham e piscam de forma imprevisível, tornando difícil ler os dados.

Já se sabia que átomos de elementos de terras raras, como o neodímio e o érbio, não apresentam esses problemas, mas sua emissão óptica é extremamente fraca, o que torna difícil sua detecção.

Segundo o professor Vahid Sandoghdar, sua equipe vem trabalhando nisso há seis anos.

O trabalho valeu a pena, porque os qubits de terras raras mostraram-se extremamente estáveis.

"Leva mais de um minuto antes que eles façam a transição de retorno ao estado fundamental - um milhão de vezes mais tempo do que a maioria de outros sistemas quânticos investigados até agora," disse Sandoghdar.

Bibliografia:

Spectroscopic detection and state preparation of a single praseodymium ion in a crystal
Tobias Utikal, Emanuel Eichhammer, Lutz Petersen, Alois Renn, Stephan Gotzinger, Vahid Sandoghdar
Nature Communications
Vol.: 5, 3627
DOI: 10.1038/ncomms4627




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