Фотоны в квантовой памяти перенесли более чем на миллиметр

Исследователи из Майнцского университета Иоганна Гутенберга смогли успешно перенести свет, хранящийся в квантовой памяти, на 1,2 миллиметра.Фотоны в квантовой памяти перенесли более чем на миллиметрWindpassinger groupЭкспериментальная установка

Квантовые сети считаются одной из самых безопасных технологий коммуникации. Теперь исследователи впервые смогли перенести атомы с хранящейся в них квантовой информацией на расстояние более миллиметра.

Квантовая коммуникация — это технология передачи информации с помощью квантовых состояний фотонов. Согласно принципу неопределенности Гейзенберга, невозможно измерить один параметр элементарной частицы, не оказав при этом влияния на другой. Это свойство квантовых объектов делает коммуникацию на их основе устойчивой к взлому: злоумышленник, попытавшийся прочитать передаваемую информацию, оставит «след» в системе, который можно легко распознать.

Однако пока физики не умеют точно манипулировать квантовой информацией и сохранять ее долгое время. Оптические квантовые запоминающие устройства, которые позволяют хранить и по требованию извлекать квантовую информацию, переносимую фотонами, необходимы для масштабируемых квантовых сетей. Например, они могут представлять собой важные строительные блоки квантовых ретрансляторов или инструментов в линейных квантовых вычислениях.

В последнее время ученые показали, что для хранения и извлечения квантовой информации в оптических системах перспективно использование ансамблей ультрахолодных атомов. Используя метод электромагнитно-индуцированной прозрачности (ЭИТ), можно захватить световые импульсы и сопоставить их друг с другом, чтобы создать коллективное возбуждение атомов в системе и сохранить в них фотоны.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters, авторы использовали метод ЭИТ для захвата фотонов и смогли перенести ультрахолодные атомы рубидия-87 с хранящейся в них информацией на расстояние в 1,2 миллиметра. Ансамбли атомов ученые транспортировали с помощью разработанного ранее «конвейера» — двух лазерных лучей, которые направляют движущиеся ансамбли. С помощью такой технологии можно достаточно точно манипулировать атомами без риска потерять их или нагреть. После переноса атомов в нужное место, закодированную в них информацию можно извлечь и прочитать.

Источник https://www.popmech.ru/science/news-631643-fotony-v-kvantovoy-pamyati-perenesli-bolee-chem-na-millimetr