محمد میرحسینی، استادیار مهندسی برق و فیزیک کاربردی در مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) در مقاله‌ای که اخیراً در مجله Nature Physics منتشر شده است، روش جدیدی را که آزمایشگاه او برای ترجمه مؤثر حالات کوانتومی الکتریکی به صدا و بالعکس ابداع کرده است، نشان می‌دهد. این نوع ترجمه ممکن است امکان ذخیره سازی اطلاعات کوانتومی تهیه شده توسط رایانه های کوانتومی آینده را فراهم کند که احتمالاً از مدارهای الکتریکی ساخته می شوند.
این روش از آنچه فونون نامیده می شود استفاده می کند، معادل صدای ذره ای نور به نام فوتون (به یاد داشته باشید که در مکانیک کوانتومی، همه امواج ذره هستند و بالعکس). این آزمایش فونون ها را برای ذخیره اطلاعات کوانتومی بررسی می کند زیرا ساخت دستگاه های کوچکی که می توانند این امواج مکانیکی را ذخیره کنند نسبتا آسان است.
استفاده از امواج صوتی برای ذخیره اطلاعات
برای درک اینکه چگونه یک موج صوتی می تواند اطلاعات را ذخیره کند، یک اتاق بسیار پژواک را تصور کنید. حالا، فرض کنید باید لیست مواد غذایی خود را برای بعدازظهر به خاطر بسپارید، بنابراین در اتاق را باز کنید و فریاد بزنید: «تخم مرغ، دوغ و شیر!» و در را ببند یک ساعت بعد، زمانی که زمان رفتن به خواربارفروشی فرا می رسد، در را باز می کنید، سر خود را به داخل فرو می برید و صدای خود را می شنوید که همچنان می گوید: «تخم مرغ، دوغ و شیر!» شما فقط از امواج صوتی برای ذخیره اطلاعات استفاده کردید.
البته، در دنیای واقعی، چنین پژواک زیاد طول نمی کشد، و ممکن است صدای شما به قدری مخدوش شود که دیگر نتوانید کلمات خود را تشخیص دهید، نه اینکه از کل اتاق برای ذخیره سازی استفاده کنید. داده ها مضحک خواهد بود راه حل تیم تحقیقاتی یک دستگاه کوچک متشکل از صفحات انعطاف پذیر است که توسط امواج صوتی در فرکانس های بسیار بالا به ارتعاش در می آیند. هنگامی که بار الکتریکی روی آن صفحات قرار می گیرد، آنها قادر به تعامل با سیگنال های الکتریکی حامل اطلاعات کوانتومی می شوند. این به آن اطلاعات اجازه می‌دهد تا برای ذخیره‌سازی به دستگاه منتقل شوند و برای استفاده‌های بعدی به بیرون منتقل شوند – برخلاف درب اتاقی که قبلاً در این داستان به آن فریاد می‌زدید.