Фізики з Університету Юти, Університету штату Флорида (США) і Університетського коледжу Лондону (Великобританія) створили елемент пам'яті на ядерних спінах, що зберігає записане значення на тривалий час.

Продемонстрований вид пам'яті вигідно відрізняється від конкурентів зручним електричним способом зчитування. Відповідну методику автори розробили ще в 2006 році, у ході експериментів зі спінами електронів атомів фосфору, заключених у кремнієвому зразку. Однак швидкозмінні електронні спіни не могли забезпечити потрібний час зберігання даних.

У нових досвідах використовувалася кремнієва пластина розміром 1×1 мм², що містить близько 10¹⁰атомів донорної домішки ³¹P. Зразок був з'єднаний із джерелом струму та осцилографом і перебував в охолоджуваному до 3,2 градусів (за Кельвіном) контейнері.

Спочатку вчені задавали єдиний спіновий стан електронів фосфору, включаючи зовнішнє магнітне поле з індукцією в 8,59 Тл. Потім встановлювали необхідний напрямок спінів, використовуючи імпульси електромагнітного випромінювання із частотами, близькими до терагерцевих, і «передавали» ці дані ядрам фосфору за допомогою радіовипромінювання. Тут інформація зберігалася протягом 100 і більше секунд; визначене за результатами вимірювань середнє значення виявилося рівним 112 с.

Кремнієвий зразок (фото C. Dane McCamey / University of Utah)

Зчитування йшло у зворотному напрямку (тобто на першому етапі застосовувалися радіохвилі, а потім - терагерцеве випромінювання), причому відмінність стану «1» від стану «0» виражалося варіацією електричного струму. У процесі зберігання цю операцію можна повторювати багаторазово, не побоюючись за збереження даних.

У майбутньому вчені планують зменшити число задіяних в експерименті ядер. Справа в тому, що методика, що передбачає зчитування «колективних» спінів, підійшла б для класичних комп'ютерів, але використовувати її на практиці неможливо: потрібні потужні магнітні поля та надзвичайно низька температура. У випадку квантових комп'ютерів такі вимоги не виглядають нездійсненними, але елементами пам'яті тут повинні бути окремі ядра.

За матеріалами: compulenta.ru