kvanttivarastointi

Kvanttivarastointi on teknologia, jolla kvanttitiedon, tavallisesti fotonin muotoinen qubit, tallennetaan tilapäisesti ja palautetaan myöhemmin. Se on keskeinen osa kvanttiverkkoja, kuten kvanttirepeateri-verkkoja, sekä kvanttiprosessoreiden välisen tiedon synkronoinnin mahdollistamista.

Tallennusmedioita ovat esimerkiksi ultralämpötilassa olevat atomijärjestelmät, rare-earth-dopatut kiteet sekä joissakin ratkaisuissa hyödynnetyt superjohtavat piirit. Tallennusmenetelmiä ovat electromagnetically induced transparency (EIT), gradient echo memory (GEM) ja atomic frequency comb (AFC), joiden avulla fotonitila absorboidaan varastoitavaksi ja palautetaan myöhemmin muuttumattomana tai pienin virhein.

Keskeisiä suorituskykyindikaattoreita ovat tallennusajan pituus (dekoherenssi), palautusnopeus ja fideliteetti sekä tallennuskaistanleveys ja multimodinen kapasiteetti. Tärkeimpiä haasteita ovat decoherence ja ympäristön melu, inhomogeeninen laajeneminen sekä järjestelmien ja verkkojen integraation toteuttaminen skaalautuvasti.

Sovellukset kattavat kvanttiverkkojen entanglementin jakamisen ja pidentämisen, kvanttirepeaterit sekä kvanttiprosessorien välisen synkronoinnin. Kvanttivarastoinnin kehitys on keskusaihe, ja tutkimus tähtää pidempiin tallennuksiin, paremmin säilyttävään fideliteettiin sekä laajemman multimoodisen tallennuskyvyn hallintaan.