Также новое исследование, по словам его авторов, даст толчок к развитию будущего квантового интернета, в котором квантовая информация может транспортироваться и синхронизироваться между взаимосвязанными коммуникационными узлами.
"Эта работа представляет демонстрацию концепции так называемой расслоенной оптической памяти. Предыдущие демонстрации были основаны на свободных ансамблях из атомов, а не на реализации волнового наведения, совместимого с уже используемыми сегодня волокнами", — рассказывает ведущий автор исследования и разработчик эксперимента Баптист Гуро (Baptiste Gouraud).
В основе эксперимента лежит довольно простое устройство — обычный имеющийся в продаже оптоволоконный кабель, у которого короткая секция удлинена до 400 нанометров. Эта модификация позволяет во время проведения опыта свету свободно взаимодействовать с облаком охлаждённых лазером атомов.
Используя так называемую методику электромагнитно-индуцированной прозрачности (EIT), исследователи замедлили световой импульс в три тысячи раз по сравнению с его изначальной скоростью распространения по оптоволокну. Затем пучок света удалось полностью остановить.
Информация, представленная лазерным импульсом, передалась атомам в виде коллективного возбуждения, спровоцировав так называемуюквантовую суперпозицию. В процесс было вовлечено более двух тысяч атомов цезия, охлаждённых до температур, близких к абсолютному нулю. Это и обеспечило достаточную степень взаимодействия между фотонами (частицами света) и ультрахолодными атомами, чтобы вызвать остановку распространяемого света.
Затем, по прошествии определённого временного промежутка, свет был выпущен обратно в волокно. Первоначальная информация, им переносимая, восстановилась и теперь вновь может быть передана по оптоволоконному кабелю, рассказывается в пресс-релизе.
Пока что данный эксперимент представляет собой лишь доказательство работоспособности концепции. Учёные использовали довольно короткий кабель — длиной около одного километра, а свет остановили полностью всего на 5 микросекунд (ранее учёным удавалось остановить свет на минуту).
Тем не менее французским физикам удалось продемонстрировать потенциальные возможности оптической памяти для коммуникационных технологий будущего. Также учёные выяснили, что импульсы, содержащие только один фотон, могут сохраняться с очень большим отношением сигнал-шум, то есть с почти отсутствующими помехами. Эта функция позволит однажды использовать прибор в качестве квантовой памяти — основного элемента для создания будущих квантовых сетей.
