I fisici archiviano il cortometraggio in una nuvola di gas

Una delle tecnologie abilitanti per un Internet quantistico è la capacità di archiviare e recuperare informazioni quantistiche in modo affidabile e ripetibile.

Uno dei modi più promettenti per farlo coinvolge fotoni e minuscole nuvole di gas rubidio. Gli atomi di rubidio hanno una proprietà interessante in quanto un campo magnetico fa dividere i loro livelli di energia elettronica, creando una moltitudine di nuovi livelli. Spegnendo il campo si riportano gli atomi al loro stato normale.

Quindi un modo per immagazzinare fotoni e le informazioni quantistiche che trasportano è inviarli in una nuvola di atomi di rubidio e attivare il campo magnetico. Se i fotoni hanno una lunghezza d'onda che viene assorbita dai nuovi livelli elettronici nel gas, rimangono intrappolati al suo interno.

Finché il campo rimane in campo, cioè. Spegnere il campo e gli atomi sono costretti a emettere i fotoni che consentono di recuperare le informazioni in loro possesso.

Ciò suggerisce immediatamente un modo per costruire una memoria quantistica.

In effetti, vari team hanno passato gli ultimi anni a testare questa tecnica e altre ad essa collegate. I risultati sono stati notevoli. Possono memorizzare non solo singoli fotoni ma intere immagini che inviano nel gas posizionando una maschera immagine sul raggio.

L'archiviazione dura decine di microsecondi e le immagini possono essere recuperate con una precisione che si avvicina al 90%. (La durata della conservazione è limitata dal movimento degli atomi nel gas che offusca le immagini nel tempo.)

Oggi, Quentin Glorieux e compagni del National Institute of Standards and Technology nel Maryland fanno un passo avanti. Questi ragazzi hanno usato esattamente questa tecnica per memorizzare due immagini contemporaneamente. È chiaramente un film molto breve, ma il punto importante è che è una dimostrazione di principio della tecnica.

Le immagini sono la lettera T e la lettera N e la sequenza di immagini sopra mostra le immagini rilasciate dal gas, registrate da una telecamera ad alta velocità in fotogrammi di 100 nanosecondi. Abbiamo dimostrato che più immagini possono essere archiviate e recuperate in momenti diversi, consentendo l'archiviazione di un cortometraggio in una memoria atomica, affermano Glorieux e co.

È interessante notare che le immagini vengono rilasciate su base last in, first out, quindi questo film sta andando all'indietro.

È un'impresa impressionante. Fino ad ora, le sequenze di immagini sono state archiviate contemporaneamente solo in supporti a stato solido, come le memorie olografiche. Queste sembrano avere un potenziale impressionante come dispositivi di memoria quantistica.

Ma sembra che le nuvole di gas rubidio daranno agli ologrammi una corsa per i loro soldi in questa corsa.

Rif: arxiv.org/abs/1205.1495 : Archiviazione multiplata temporalmente di immagini in una memoria a eco gradiente

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