Съхраняването и пренасянето на информация е ключов елемент от всяка една изчислителна система. И квантовата не е изключение. Ако искаме да се възползваме от скоростта и сигурността на квантовите компютри и квантовия интернет, ще трябва да открием как точно да пренасяме квантовите данни.
Един от потенциалните подходи в това отношение включва т.нар. оптична квантова памет – т.е. използването на светлина за съхранение и запаметяване на състоянията на частиците. А сега учени съобщиха, че за първи път са съхранили и трансферирали светлина посредством квантова памет.
Изследователите не са успели да я пренесат на кой знае колко далече – на едва 1.2 мм. Този технологичен пробив обаче би могъл да положи основите на квантовите компютри и комуникационните системи на бъдещето.
Учените са постигнали това с помощта на ултра студени атоми рубидий-87, които са съхранявали светлината. Те са предложили високи нива и на ефективност, и на дълготрайност – нещо, към което квантовите физици постоянно се стремят.
Самата светлинна частица е запаметена в състояния на възбуденост сред електроните на атома. Това образува своеобразно взаимодействие между електроните и фотоните, наречено поляритон. Именно така светлината може да бъде съхранявана в електронното жужене на атома. Впоследствие посредством оптична конвейерна лента учените придвижват атомите с техния товар (светлината) от едно място на друго.
„Съхранихме светлината, която я поставихме в своеобразен куфар, само че в нашия случай този куфар е създаден от облак студени атоми – казва физикът Патрик Уиндпасингер от университета Майнц в Германия. – Придвижихме този куфар на кратко разстояние, след което извадихме светлината от него.“
„Това е особено интересно не само за физиката като цяло, но и за квантовата комуникация, тъй като светлината не е лесна за „улавяне“, а ако искате да я транспортирате на друго конкретно място, обикновено се изгубва.“
Механизмът, който Уиндпасингер и колегите му използват, позволява на светлината да се транспортира с минимални загуби на нейните свойства. А това е ключово, когато искаме да прехвърляме информация от едно място на друго.
Изследването е публикувано в Physical Review Letters.
