Группа исследователей из Калифорнийского технологического института (Caltech) продемонстрировала разработку, подтверждающую принципиальную возможность создания «квантовых жестких дисков». В приборе, созданном специалистами Caltech, используется явление квантовой сцепленности (entanglement), при котором квантовое состояние нескольких объектов оказывается взаимосвязанным, даже если они разнесены в пространстве. В ходе демонстрации ученые смогли изменить и считать состояние четырех элементов квантовой памяти, используя оптический канал. Как утверждается, задействованный при этом принцип можно применить при передаче информации в будущих устройствах постоянной памяти.

Для записи квантового состояния в элементе памяти используется электромагнитное поле, управляющее «прозрачностью» носителя за счет оптической нелинейности. Образно говоря, под его воздействием носитель обретает способность «останавливать» свет, информация в котором закодирована в квантовых состояниях. Экспериментальный элемент памяти состоял из четырех групп примерно из миллиона атомов цезия каждая, отделенных друг от друга с помощью магнитного поля. Комбинацию направлений спинов в каждой группе удавалось целенаправленно и идентично изменить, воздействуя лучами лазера (лучи использовались и для последующего считывания). На иллюстрации группам атомов, хранящих приданное им состояние, соответствуют светящиеся полоски.

Теоретическая основа эксперимента была сформулирована в 2001 году, а в 2005 в Caltech был проведен подобный эксперимент, но с двумя группами атомов. Увеличив число групп, ученые показали, что теоретически описанный прием можно использовать для любого их числа. Кроме того, участники проекта смогли охарактеризовать затухание приданного квантового состояния, соответствующее времени хранения информации в обычной памяти. На следующем этапе исследователи рассчитывают изучить динамику этого процесса.

Примечательно, что одним из источников финансирования проекта выступает министерство обороны США, активно поддерживающее перспективные разработки в области электроники.