Une équipe de physiciens dirigée par le professeur Patrick Windpassinger de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) a réussi à transporter la lumière stockée dans une mémoire quantique sur une length de 1,2 millimètre. Ils ont démontré que le processus de transport contrôlé et sa dynamique n'ont que peu d'impact sur les propriétés de la lumière stockée. Les chercheurs ont utilisé des atomes de rubidium-87 ultra-froids comme guidance de stockage de la lumière afin d'atteindre un haut niveau d'efficacité de stockage et une longue durée de vie.




« Nous avons stocké la lumière en la mettant dans une valise pour ainsi dire, seulement que dans notre cas, la valise était faite d'un nuage d'atomes froids. Nous avons déplacé cette valise sur une courte distance, puis avons retiré la lumière. C'est très intéressant non seulement pour la physique en général, mais aussi pour la interaction quantique, auto la lumière n'est pas très facile à « capturer », et si vous voulez la transporter ailleurs de manière contrôlée, elle finit généralement par être perdue « , a déclaré le professeur Patrick Windpassinger, expliquant le processus compliqué.

La manipulation et le stockage contrôlés des informations quantiques ainsi que la capacité de les récupérer sont des circumstances préalables essentielles pour réaliser des progrès dans la interaction quantique et pour effectuer des opérations informatiques correspondantes dans le monde quantique. Les mémoires quantiques optiques, qui permettent le stockage et la récupération à la demande d'informations quantiques véhiculées par la lumière, sont essentielles pour les réseaux de communication quantiques évolutifs. Par exemple, ils peuvent représenter des blocs de design importants de répéteurs ou d'outils quantiques en informatique quantique linéaire. Ces dernières années, les ensembles d'atomes se sont avérés être des supports bien adaptés pour stocker et récupérer des informations quantiques optiques. En utilisant une strategy connue sous le nom de transparence induite électromagnétiquement (EIT), les impulsions lumineuses incidentes peuvent être piégées et cartographiées de manière cohérente pour créer une excitation collective des atomes de stockage. Le processus étant largement réversible, la lumière peut alors être récupérée à nouveau avec une efficacité élevée.




L'objectif futur est de développer une mémoire de piste pour la lumière

Dans leur publication récente, le professeur Patrick Windpassinger et ses collègues ont décrit le transportation activement contrôlé d'une telle lumière stockée sur des distances supérieures à la taille du guidance de stockage. Il y a quelque temps, ils ont développé une system qui permet de transporter des ensembles d'atomes froids sur une « bande transporteuse optique » produite par deux faisceaux laser. L'avantage de ce procédé est qu'un nombre relativement grand d'atomes peut être transporté et positionné avec un degré élevé de précision sans perte significative d'atomes et sans que les atomes soient chauffés involontairement. Les physiciens ont maintenant réussi à utiliser cette méthode pour transporter des nuages ​​atomiques qui servent de mémoire lumineuse. Les informations stockées peuvent ensuite être récupérées ailleurs. En affinant ce concept, le développement de nouveaux dispositifs quantiques, tels qu'une mémoire de piste pour la lumière avec des sections séparées de lecture et d'écriture, pourrait être probable à l'avenir.