Вчені вперше в історії записали квантову інформацію в станах фотонів

Група вчених з Імперського коледжу Лондона запропонувала новий вид квантової пам’яті, яка дозволить зберігати та зчитувати квантові стани без руйнування. Науковці створили та випробували платформу із запису квантових станів фотонів у хмарі атомів рубідії.

Нейтральні холодні атоми, як відомо, часто виступають у ролі платформ із яскраво вираженими квантовими властивостями. Дослідники створили цілу систему для генерації фотонів, перетворення їх довжин хвиль у необхідну для передачі волоконно-оптичною мережею та запису в хмару атомів рубідії.

Своєрідним активатором «пам’яті» став лазер, імпульс якого включав та відключав її. Фотони генерувалися квантовими точками, а потім за допомогою фільтрів і модуляторів їм надавалась інша частота.

До потрапляння в хмару атомів рубідії частота фотонів піддавалася ще одному коригуванню, але вже для того, щоб атоми рубідії могли їх поглинати. Таку пам’ять назвали ORCA. Лазерний імпульс змінював властивості атомів рубідії з поглинання фотонів.

Експерименти показали, що система може працювати на стандартному оптоволоконному устаткуванні. Ефективність збереження квантових станів фотонів з подальшим вилученням без руйнування склала 12,9%.