Новый способ сохранения и отражения световых импульсов был разработан в Австралийском национальном университете (Australian National University – ANU). Он основан на использовании лазерных импульсов в качестве гибкой оптической памяти, что позволит значительно расширить спектр квантовых информационных систем. Такие технологии, как квантовая криптография, разработаны для передачи кодированной информации. Однако в настоящее время подобные системы не способны передавать информацию дальше, чем на 50-100 км, т.к. при увеличении расстояния теряется значительная часть данных.

Команде ученых из Центра исследований квантово-атомной оптики, функционирующим при ANU, удалось продемонстрировать, как фотонное эхо может быть использовано для создания устройства квантовой памяти, которое позволяет улавливать импульсы света, сохранять и передавать их по мере необходимости. Данное устройство станет важной частью квантового усилителя, который значительно расширит возможности защищенных квантовых коммуникаций.

В ходе экспериментов ученые ANU разработали метод, при котором лазерные импульсы поглощаются атомным облаком, окруженным соленоидом. При этом создается магнитное поле, которое изменяет частотность атомов. После поглощения лазерных импульсов атомы начинают вращаться с различными скоростями. Если же магнитное поле реверсируется, атомы изменяют свое направление и начинают вращаться в другую сторону. Когда атомы приходят в состояние, при котором они поглотили свет, лазерные импульсы высвобождаются в виде фотонного эха. Результаты данного исследования опубликованы в научном издании Nature.

Дополнительная информация:
Australian National University (ANU) на нашем сайте