محققانی که امیدوار به ساخت رایانه‌های کوانتومی هستند در حال بررسی روش‌های متنوع ذخیره‌سازی اطلاعات هستند.
بهبود حافظه کوانتومی با روش چرخ و فلکی خواندن اطلاعات
محققانی که امیدوار به ساخت رایانه‌های کوانتومی هستند در حال بررسی روش‌های متنوع ذخیره‌سازی اطلاعات هستند. اتم‌های نیتروژنی که در داخل الماس قرار گرفته‌اند، نویدبخش رمزگذاری بیت‌های کوانتومی (کیوبیت‌ها) هستند؛ ولی فرایند خواندن اطلاعات منجر به سیگنال بسیار ضعیفی می‌گردد. اکنون فیزیکدان‌ها یک روش چرخ و فلکی توسعه داده‌اند که قادر به تولید سیگنال‌های بسیار قوی‌تر برای این کیوبیت‌ها است.
راه اندازی یک کیوبیت در یک مسیر کوانتومی طولانی (مسیر ۲ و ۳) می‌تواند به طور رویایی کیفیت سیگنالی را که از طی یک مسیر کوتاه‌تر بدست آمده است (مسیر ۱) بهبود بخشد.
در یک رایانه کوانتومی، یک بیت منفرد اطلاعات در یک خاصیت از یک سیستم مکانیکی کوانتومی، مانند اسپین یک الکترون، رمزگذاری می‌شود. در اکثر ترتیب‌هایی که فرآیند ذخیره‌سازی به اتم‌های نیترژن جاسازی‌شده در الماس وابسته است، خواندن اطلاعات باعث نظم‌گیری متفاوت کیوبیت‌ها می‌شود که به معنای آن است که فقط یک فرصت برای اندازه‌گیری حالت کیوبیت‌ها وجود دارد.
گروهی از فیزیکدان‌های آلمانی از دانشگاه اشتودگارت توانسته‌اند با به کارگیری اسپین هسته‌های نیتروژن، فرآیند بازخوانی تک پله‌ای اطلاعات را به یک فرآیند چندپله‌ای تغییر دهند. این محققان کشف کردند که به جای نظم‌گیری مجدد کیوبیت‌های الکترونی بعد از خواندن اطلاعات، می‌توانند حالت هسته‌ای نیترژن را قبل از آنکه اطلاعات ذخیره‌شده در کیوبیت‌ها پاک شود، دو بار تغییر دهند.
حالت مربوط به هسته‌های نیترژن هیچ اطلاعات مهمی را ثبت نمی‌کند و فقط به این محققان اجازه می‌دهد که فرآیند خواندن حالت‌های کیوبیت‌ها را در چندمرحله انجام دهد. این امر منجر به یک فرآیند مکانیک کوانتومی پیچیده‌تر می‌شود و قادر است تعداد رخداد‌های قبل از پاک شدن اطلاعات را سه برابر بیشتر کند، که به نوبه خود می‌تواند سیگنال اطلاعات را در کیوبیت‌ها تقویت نماید.
این محققان نتایج خود را در مجله‌های Physical Review B و Physics منتشر کرده‌اند.
