AU

Kvantebits holdes nu stabile ved stuetemperatur

Eugene Simon Polzik i laboratoriet. Foto: KU.

I takt med at mange af vores private oplysninger bliver digitaliseret, er det i stigende grad nødvendigt at kunne beskytte vores data mod hacking. Og her ser forskere kvantekryptografi som fremtidens sikre kommunikationsform – især den type kvantebits, der består af lyspartikler. De er nemlig ekstremt svære at hacke.

For at de kan have en stabil energiladning og fungere optimalt, har de dog hidtil skullet opbevares ved temperaturer ned til minus 270 grader. Og det er både besværligt og ressourcetungt.

Men forskere fra Københavns Universitet har nu demonstreret, at de kan opbevare denne type kvantebits ved stuetemperatur i 100 gange længere tid, end det før har været muligt.

»Vi har udviklet en særlig belægning til vores hukommelseschip, som gør, at de her kvantebits forbliver identiske og stabile, mens de befinder sig i stuetemperatur. Derudover gør den nye metode os i stand til at opbevare de her kvantebits i millisekunder frem for mikrosekunder, hvilket ikke er set før,« siger professor Eugene Simon Polzik fra Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet.

Hidtil har for høje temperaturer forstyrret energien i hver enkelt kvantebit.

»Inden i vores hukommelseschips flyver tusindevis af atomer rundt og udleder lyspartikler, der altså er hovedbestanddelen i de omtalte kvantebits. Når atomerne bliver udsat for varme, øger de hastigheden og kolliderer med hinanden eller væggene i chippen. Det gør, at de udleder lyspartikler, der er meget forskellige fra hinanden. Men vi har brug for, at de er helt ens for at kunne bruge dem til fremtidens sikre kommunikation,« forklarer Eugene Polzik og tilføjer:

»Derfor har vi udviklet denne metode, der beskytter atomerne i hukommelses­chippen. Den særlige belægning i chippen består af paraffin, som har en voksagtig struktur og gør, at atomerne lander blødt, når de støder ind i chippens vægge. Det medfører, at de lys-baserede kvantebits bliver ens og stabile.« 


Ida Eriksen, KU, Nature Communications vol. 12, Artikel: 3699 (2021).