I fisici dell'Università dell'Alberta hanno sviluppato una tecnologia in grado di tradurre i dati dalle microonde alla luce ottica, un progresso che ha applicazioni promettenti nella prossima generazione di computer quantistici super veloci e telecomunicazioni in fibra ottica sicure.

"Molte tecnologie informatiche quantistiche funzionano nel regime delle microonde, mentre molti canali di comunicazione quantistica, come fibra e satellite, lavorare con la luce ottica, " ha spiegato Lindsay LeBlanc, che detiene la cattedra di ricerca canadese sui gas ultrafreddi per la simulazione quantistica. "Speriamo che questa piattaforma possa essere utilizzata in futuro per trasdurre segnali quantistici tra questi due regimi".

La nuova tecnologia funziona introducendo una forte interazione tra radiazione a microonde e gas atomico. Le microonde vengono poi modulate con un segnale audio, codifica delle informazioni nel microonde. Questa modulazione viene fatta passare attraverso gli atomi di gas, che vengono poi sondati con luce ottica per codificare il segnale nella luce.

"Questo trasferimento di informazioni dal dominio delle microonde al dominio ottico è il risultato chiave, " ha detto LeBlanc. "Le lunghezze d'onda di questi due segnali portanti differiscono di un fattore 50, 000. Non è facile trasdurre il segnale tra questi regimi, ma questo trasferimento dimostra che è possibile".

LeBlanc e i ricercatori nel suo laboratorio, tra cui lo studente laureato Andrei Tretiakov e lo studente universitario Timothy Lee, ha lavorato a stretto contatto con il fisico John P. Davis e il suo gruppo di ricerca, compreso lo studente laureato Clinton Potts, per sviluppare la tecnologia.

LeBlanc e Davis fanno parte di Quanta, un programma NSERC CREATE progettato per formare studenti laureati nelle tecnologie quantistiche emergenti.

"Questa idea è nata parlando e incontrandoci all'interno del gruppo Quanta, e si è rivelata funzionare altrettanto o meglio di quanto ci aspettassimo inizialmente, ", ha detto LeBlanc.

"Questo tipo di ricerca guidata dalla scoperta può essere molto fruttuosa, e ci conduca a nuove possibilità."

Lo studio, "Trasduzione del segnale atomico da microonde a ottico tramite accoppiamento di campo magnetico in una cavità risonante a microonde, " è stato pubblicato in Lettere di fisica applicata .