Framtidsvisjonar spår at datamaskiner vil ha minnekomponentar på storleik med nokre få atom. Ideen er at kvantedatamaskiner skal kunne ta over når den konvensjonelle mikroelektronikken møter veggen på grunn av problem på svært liten skala - nanoskala. På denne skalaen opererer med storleikar på atom- og molekylnivå. Ein nanometer er så liten som ein milliarddel av ein meter.

Enkeltatom representerer bit 0 og 1

Målet har vore å bygge ei datamaskin basert på kvantemekaniske prinsipp, med enkeltatom i ulike tilstandar for å representere bit 0 og 1, og skape eit binærsystem.

I 1998 foreslo Bruce Kane ved University og Maryland at ei kunne lagre data i kjernespinnen til fosforatom som er lagt ned i ein standard silikonchip. Kjernen kan nemleg variere mellom to tilstandar, og slik representere eit binærsystem.

Kane viste at ein kan registrere tilstanden til atomkjernen til to naboatom ved å måle rørsla til eit elektron frå det eine til det andre atomet.

Elektronet forsvann

Forskarane i Sydney gjorde som Kane sa, og etsa djupe, parallelle nanometer- vide renner i ei skive silikon, for så å skyte eitt enkelt fosforatom inn i kvar av dei. Så fort atomet var på plass, dekte dei over rennene med silikon. Problema melde seg då atoma blei utsett for eit elektrisk felt for at forskarane skulle kunne lese av kjernespinnen. Elektronet som skulle flytte seg, slik at forskarane kunne fange inn rørsla, forsvann, skriv New Scientist.

Prøver med ladningsdetektorar

Robert Clark ved Centre for Quantum Computer Technology ved University of New South Wales i Sydney, jobbar no med ein ny metode for å lese av kvanteinformasjonen. Han meiner det forsvunne elektronet vil etterlate seg eit hol som flyttar seg mellom nærliggande fosforatom. Ladningsdetektorar kan kanskje spore denne vekslinga.

- Dette er verkeleg det sentrale prosesseringselementet i ei kvantedatamaskin, seier han til New Scientist. Han meiner ein chip med berre 30 fosforatom kan utkonkurrere dagens superdatamaskiner. IBM innvender at chipane kan bli vanskelege å produsere.