Un team di fisici guidato dal professor Patrick Windpassinger della Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) ha trasportato con successo la luce immagazzinata in una memoria quantistica su una distanza di 1,2 millimetri. Hanno dimostrato che il processo di trasporto controllato e la sua dinamica hanno solo un impatto minimo sulle proprietà della luce immagazzinata. I ricercatori hanno utilizzato atomi di rubidio-87 ultrafreddi come mezzo di immagazzinamento per la luce per ottenere un alto livello di efficienza di immagazzinamento e una lunga durata.

"Abbiamo riposto la luce mettendola in una valigia per così dire, solo che nel nostro caso la valigia era fatta di una nuvola di atomi freddi. Abbiamo spostato questa valigia per un breve tratto e poi abbiamo spento di nuovo la luce. Questo è molto interessante non solo per la fisica in generale, ma anche per la comunicazione quantistica, perché la luce non è molto facile da 'catturare', e se vuoi trasportarlo altrove in maniera controllata, di solito finisce per perdersi, " ha detto il professor Patrick Windpassinger, spiegando il complicato processo.

La manipolazione controllata e l'archiviazione delle informazioni quantistiche, nonché la capacità di recuperarle, sono prerequisiti essenziali per ottenere progressi nella comunicazione quantistica e per eseguire le corrispondenti operazioni informatiche nel mondo quantistico. memorie quantistiche ottiche, che consentono l'archiviazione e il recupero su richiesta di informazioni quantistiche trasportate dalla luce, sono essenziali per le reti di comunicazione quantistica scalabili. Ad esempio, possono rappresentare importanti elementi costitutivi di ripetitori quantistici o strumenti nel calcolo quantistico lineare. Negli ultimi anni, gli insiemi di atomi hanno dimostrato di essere mezzi adatti per archiviare e recuperare informazioni quantistiche ottiche. Utilizzando una tecnica nota come trasparenza indotta elettromagneticamente (EIT), gli impulsi di luce incidente possono essere intrappolati e mappati in modo coerente per creare un'eccitazione collettiva degli atomi di accumulo. Poiché il processo è ampiamente reversibile, la luce può quindi essere nuovamente recuperata con elevata efficienza.

L'obiettivo futuro è sviluppare una memoria da pista per la luce

Nella loro recente pubblicazione, Il professor Patrick Windpassinger ei suoi colleghi hanno descritto il trasporto controllato attivamente di tale luce immagazzinata su distanze maggiori della dimensione del supporto di memorizzazione. Qualche tempo fa, hanno sviluppato una tecnica che consente di trasportare insiemi di atomi freddi su un "nastro trasportatore ottico" prodotto da due raggi laser. Il vantaggio di questo metodo è che un numero relativamente elevato di atomi può essere trasportato e posizionato con un alto grado di precisione senza perdite significative di atomi e senza che gli atomi vengano riscaldati involontariamente. I fisici sono ora riusciti a utilizzare questo metodo per trasportare le nuvole atomiche che fungono da memoria luminosa. Le informazioni memorizzate possono quindi essere recuperate altrove. Affinando questo concetto, lo sviluppo di nuovi dispositivi quantistici, come una memoria da pista per la luce con sezioni di lettura e scrittura separate, potrebbe essere possibile in futuro.