211service.com
Fizycy przechowują krótki film w chmurze gazu
Jedną z technologii umożliwiających korzystanie z Internetu kwantowego jest możliwość przechowywania i wyszukiwania informacji kwantowych w niezawodny i powtarzalny sposób.
Jednym z bardziej obiecujących sposobów na to jest fotony i maleńkie obłoki gazu rubidowego. Atomy rubidu mają interesującą właściwość polegającą na tym, że pole magnetyczne powoduje rozszczepienie ich poziomów energii elektronowej, tworząc wiele nowych poziomów. Wyłączenie pola przywraca atomy do normalnego stanu.
Tak więc jednym ze sposobów przechowywania fotonów i niesionej przez nie informacji kwantowej jest wysłanie ich do chmury atomów rubidu i włączenie pola magnetycznego. Jeśli fotony mają długość fali pochłanianą przez nowe poziomy elektronowe w gazie, zostają w nim uwięzione.
Tak długo, jak długo pole pozostaje włączone. Wyłącz pole, a atomy zmuszone są do wyemitowania fotonów, co pozwoli na odzyskanie przechowywanych w nich informacji.
To od razu sugeruje sposób budowania pamięci kwantowej.
Rzeczywiście, różne zespoły spędziły ostatnie kilka lat na testowaniu tej techniki i innych z nią związanych. Wyniki były imponujące. Mogą przechowywać nie tylko pojedyncze fotony, ale całe obrazy, które wysyłają do gazu, umieszczając maskę obrazu nad wiązką.
Przechowywanie trwa dziesiątki mikrosekund, a obrazy można pobierać z dokładnością do 90 procent. (Czas przechowywania jest ograniczony przez ruch atomów w gazie, który z czasem rozmywa obrazy.)
Dziś Quentin Glorieux i koledzy z Narodowego Instytutu Standardów i Technologii w Maryland idą o krok dalej. Ci faceci użyli dokładnie tej techniki do przechowywania dwóch obrazów jednocześnie. To oczywiście bardzo krótki film, ale ważne jest to, że jest to demonstracja zasady działania techniki.
Obrazy to litera T i litera N, a sekwencja zdjęć powyżej pokazuje obrazy uwalniane z gazu, zarejestrowane przez szybką kamerę w 100 nanosekundowych ramkach. Wykazaliśmy, że wiele obrazów można przechowywać i pobierać w różnym czasie, co pozwala na przechowywanie krótkiego filmu w pamięci atomowej, mówią Glorieux i spółka.
Co ciekawe, obrazy są publikowane na zasadzie „ostatnie weszło, pierwsze wyszło”, więc ten film biegnie wstecz.
To imponujący wyczyn. Do tej pory sekwencje obrazów były przechowywane tylko w tym samym czasie na nośnikach półprzewodnikowych, takich jak pamięci holograficzne. Wydaje się, że mają one imponujący potencjał jako urządzenia pamięci kwantowej.
Ale wygląda na to, że chmury gazu rubidowego dadzą hologramom szansę na zdobycie pieniędzy w tym wyścigu.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1205.1495 : Czasowo multipleksowane przechowywanie obrazów w pamięci gradientowego echa