Onderzoekers slaan informatie op in de kern van een atoom

Onderzoekers hebben een manier ontwikkeld om gegevens in quantum bits zowel te manipuleren als gedurende langere tijd op te slaan door eigenschappen van elektronen en atoomkernen te combineren.

Medewerkers van de Oxford en Princeton universiteiten en het Lawrence Berkeley National Laboratory hebben een manier ontwikkeld om gegevens gedurende één en driekwart seconde in de kern van een atoom op te slaan. De onderzoekers gebruikten hiervoor siliciumkristallen opgebouwd uit het isotoop 28Si en fosforatomen. Zowel de atoomkern als het elektron gedroeg zich als een quantummagneet waarin gegevens opgeslagen konden worden.

Het elektron leent zich dankzij zijn relatief sterke magnetische veld het best om gemanipuleerd te worden. Ook het uitlezen van de opgeslagen quantuminformatie is makkelijk te realiseren bij de elektronen. De informatie die in de elektronen ligt opgeslagen, kan op de kern van het atoom worden overgedragen. In de kern kan de informatie langer dan de grenswaarde, de tijd die nodig is om data via conventionele manieren op te slaan, opgeslagen worden. De onderzoekers realiseerden ruim honderd seconden opslagtijd: het voormalig record stond op enkele tientallen milliseconden. Het gebruik van silicium zou een quantumcomputer bovendien meer compatibel met conventionele computers maken.

Reacties (31)

Volgens mij kunnen ze 1,75 seconden iets opslaan in het electron (die zich ergens rond de kern bevindt), en kunnen ze ook de kern zelf als opslag gebruiken waar een opslagduur van 100 seconden is bereikt.

Als je toch een link tussen beide zoekt: Misschien dat ze de kern beinvloeden via de electron?

wel geweldig trouwens, voor de staat van een electron is 1,75 seconden echt een oneindigheid. Kennelijk is een kern stabieler dan een electron, als daar langere opslag kan worden bereikt. Deze opslagtijden bieden echt een enorme hoop op de toekomst, aangezien het vorige recor met een factor 175 is verbroken (1,75 seconden ten opzichte van 10 miliseconden)

[Reactie gewijzigd door supergrover op 23 oktober 2008 19:02]

Nope:

the information stored in the nucleus had a lifetime of about 1 and 3/4 seconds

De kern dus. De horderden seconden kan ik in het bronartikel niet terugvinden, maar de onderzoekers zien zelf nog geen horizon aan de tijdsduur, dus het is wellicht mogelijk.

Meer achtergrondinfo: http://newscenter.lbl.gov...-based-quantum-computing/

Ze slaan een qubit op in de spin van de forforkern. Deze is niet direct te beinvloeden en uit te lezen, dus word het elektron als boodschapper gebruikt. De spin van kern en elektron zijn nauw verwant.
Microgolven beïnvloeden de spin van het elektron. Radiogolven dragen de electronspin over op de kern.
Feitelijk niets anders dan een lucifer in de magnetron doen en vervolgens radio 538 aanzetten. Kleinere schaal, dat wel.

(De qubit is de eenheid van quantum computing. Heel klein, maar past niet in mijn snappertje.)

[Reactie gewijzigd door snirpsnirp op 23 oktober 2008 19:34]

Mooi dat men data kan opslaan op atomisch niveau, alleen lijkt de tijdsduur nog een groot struikelblok te zijn, dit zie je bij alle experimenten met atomen, dus als men alles wil bewaren, zal men toch iets moeten vinden die de data kan 'vasthouden', al is 1,75 sec een mooi begin

Wat ik niet snap is: stel dat ze een atoom 100 jaar in een bepaalde staat kunnen houden. Zodra ze de data uitlezen verandert het atoom toch weer en ben je de data kwijt ?

Dat gebeurt nu ook al hoor op je PC, en wel honderdduizenden keren per seconde. Telkens er een RAM-celletje wordt uitgelezen moet dat ook weer herschreven worden op dezelfde plaats! Bij RAM moet zelfs om de zoveel tijd een cel herschreven worden, want na enkele luttele seconden zou de data er vanzelf 'uitsijpelen' (vrij letterlijk te nemen, want de spanning lekt weg).

Hoe doe je dat dan met servers waar een complete database in het geheugen wordt geladen?

RAM wordt automatisch door de geheugen controller enkele honderduizend keer per seconde gerefreshed om de data vast te houden

Dit geld voor alle RAMs vanaf SD-RAM, SRAM bijvoorbeeld heeft dat niet, daar moet je enkel de spanning op de chips houden om de data te bewaren

Hoe doe je dat dan met servers waar een complete database in het geheugen wordt geladen?

Dat handelt je moederbord dus voor je af, dat zorgt er voor dat alles in het geheugen blijft

Ik denk dat als deze technologie in computers gebruikt zou worden, dat het dan eerst als een RAM-geheugen gebruiken, waarbij hetzelfde stukje data in 100 atoompjes word geschoten en daarna wanneer nodig uitgelezen.

...iets dergelijks.

Je haalt een atoom en een subatomair deeltje door elkaar, ik neem aan dat je zat te denken aan de onzekerheidsrelatie van Heisenberg. Daarnaast denk ik dat ze maar 1 bit per atoom opslaan, dan zal een kleine verrandering in niet heel veel doen op een 28u wegende kern...

Hoelang denk je dat een bit in een simpele geheugenschakeling kan worden opgeslaan? ook niet meer dan een secondje ofzoiets het word gewoon steeds opnieuw overschreven

Voor RAM geheugen zie ik er echter wel brood in. En continu om de minuut doorshiften van informatie naar een volgende rij atomen en weer terug, dat kan toch ook.

Voor echte data opslag lukt dat dan weer helaas niet.

Ik vraag mij alleen af of het in de toekomst een vorm van opslagmedium zou kunnen worden. 1 en een beetje seconde is nog niet echt verbazingwekkend. Wel een mooie uitvinding.

De eerste auto kon ook geen 120 km/u rijden...
Geef het nog wat tijd en de kans is vrij groot dat over een paar jaar (maanden misschien zelfs) weer het record sneuvelt.
Overgens is 1,75s nog zo slecht niet, DRAM moet om de paar milliseconden ververst worden, en toch wordt het in veel (elke?) computer gebruikt.

Nou, je RAM moet toch ook elke zoveel miliseconden opnieuw geschreven worden omdat de condensatoren beginnen leeg te lopen en het signaal niet meer eenduidig is.

Ik denk dat ze honderd milliseconden bedoelen.

Trialversies in het quantumtijdperk: Informatie op radioactieve atomen met een korte halveringstijd

gelukkig hebben radioactieve atomen geen halveringstijd, maar wel een halfwaardetijd

Nou, nog even en we kunnen een nieuw woord aan onze taal toevoegen, de atoomrom Just in case... I said it first

http://www.google.nl/sear...official&client=firefox-a

leest niemand dit dan?

"De onderzoekers realiseerden ruim honderd seconden opslagtijd"

Zou het niet zo zijn dat ze constant die 1.75 seconden 'opnieuw' gebruikten zoals bij dram ongeveer? En dat ze in totaal ruim 100 seconden de data zo vast konden houden?

hmmmja het viel mij ook meteen op. Eén en driekwart minuut zou beter passen in de tekst, omdat dat bijna 100 seconden is. (al is dat best wel lang als het zo is)

Inderdaad... wazig verhaal... Eerst staat er 1,75sec, even later staat er 100sec.

Crucially, the information stored in the nucleus had a lifetime of about 1 and 3/4 seconds, ex-ceeding a recently calculated target for quantum computing in silicon beyond which known error correction techniques could then protect the data for an arbitrarily long period of time. Without this technique the longest researchers had been able to preserve quantum information in silicon was a few tens of milliseconds.

Mensen: Lees het originele artikel en 1 en ander word even wat duidelijker!