Слабото място на квантовите платформи — това е запаметяването на квантови състояния. Без памет е невъзможно да се предават данни на дълги разстояния, както и да се извършват сложни изчисления. И всичко това, защото квантовите състояния са математически функции с много променливи. Следователно е необходимо да се запаметяват не стойности, а уравнения в динамиката. Но може да се намери подход и за това.

Като цяло, за математиката няма значение върху каква основа се „изтеглят“ уравненията. Класическите свръхпроводящи кубити работят с квантови състояния на електрони и следователно с електромагнитни полета и съответните трептения (честоти). Но честотите са толкова високи, че задържат състоянията само за много кратък период от време. А какво да кажем за звуковите трептения? Техните честоти са много по-ниски. Това означава, че квантовите състояния могат да се задържат по-дълго, ако са представени в звукови вълни. Ами ако не е паметта — времето за задържане на квантовата информация е много по-кратко от това на същата DRAM. Но за квантовите изчисления или квантовия интернет това вече е колосално постижение.

Екип от Калифорнийския технологичен институт (Caltech) е разработил хибриден подход, който използва звук за съхраняване на квантовата информация. В своя експеримент са интегрирали свръхпроводящ кубит с механичен осцилатор — малко устройство, подобно на камертон, което преобразува електрическите сигнали в акустични вълни с гигахерцова честота. Те открили, че тези вълни, или фонони, могат да запазят квантовите състояния 30 пъти по-дълго от най-добрите свръхпроводящи кубитове.

Механичният генератор се състои от гъвкави пластини, които вибрират под въздействието на звуковите вълни и едновременно с това взаимодействат с електрическите сигнали, носещи квантова информация от близките кубити. Това позволява записването и извличането на квантови състояния в устройството, което е подобно на работата на квантовата памет. Предимството на този подход е относително бавното разпространение на акустичните вълни в сравнение с електромагнитните вълни, което прави устройствата компактни и минимизира загубите на енергия. Освен това, механичните вибрации не се разпространяват в свободното пространство, което намалява нежеланите взаимодействия между съседните устройства и увеличава времето за съхранение на информацията.

Въпреки успеха, екипът отбелязва, че за да бъде разработката напълно приложена в квантовите изчисления, е необходимо да се увеличи скоростта на взаимодействие между кюбитите и генератора с 3-10 пъти. Изследователите вече работят върху подобряването на системата, за да повишат нейната ефективност. Този подход открива перспективи за създаване на мащабируеми квантови памети с интегрирането на множество механични генератори в един чип, което би могло да бъде важна стъпка в развитието на квантовите технологии.

Припомнете си и какво представлява квантовият мултиметър? Създадоха устройство, което обещава измервания с перфектна точност.