Il Prof. LI Chuanfeng e il Prof. Zhou Zongquan della University of Science and Technology of China (USTC) dell'Accademia Cinese delle Scienze (CAS) hanno sviluppato e realizzato in modo innovativo il protocollo NLPE (noiseless photon echo). La ricerca di tutta l'originalità ha ridotto il rumore di 670 volte rispetto alle strategie precedenti e ha ottenuto una solida memoria quantistica ad alta fedeltà. I risultati sono stati pubblicati in Comunicazioni sulla natura .

Osservato per la prima volta da Erwin Hahn nel 1950, L'eco fotonico è un'interazione fisica fondamentale tra luce e materia nonché uno strumento essenziale per la manipolazione dei campi elettromagnetici. Però, l'intensa emissione spontanea di rumore generata ha la stessa frequenza del segnale, è impossibile separarli in linea di principio.

Protocolli precedenti, come il pettine a frequenza atomica e il revival dell'eco silenziato, non è riuscito ad eliminare l'emissione di rumore spontanea quanto necessario.

In questo studio, i ricercatori hanno implementato il protocollo NLPE in Eu ³⁺ :Sì ₂ SiO ₅ cristallo per fungere da memoria quantistica ottica e ha applicato un sistema aromico a quattro livelli per sopprimere il rumore.

Rifasando due volte l'impulso nel sistema atomico a quattro livelli, hanno manipolato l'emissione spontanea di rumore per avere una frequenza diversa dal segnale. Quindi è molto più facile separare il segnale dall'emissione di rumore. Sebbene altri rumori siano stati rilevati nell'esperimento pratico, erano tutti considerati banali.

I risultati degli esperimenti hanno mostrato che il rumore era di 0,0015 fotoni, 670 volte in meno rispetto ai risultati precedenti. Oltretutto, l'efficienza della NLPE era più di tre volte superiore a quella dei protocolli precedenti.

Per di più, la sua alta efficienza, l'alta fedeltà e la facilità di raggiungimento danno diritto alla NLPE con magnifici vantaggi come protocollo di memoria quantistica silenzioso.

Tutti questi vantaggi ci avvicinano di più alla comunicazione quantistica a lunga distanza.