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Eseguito con successo il trasporto controllato della luce immagazzinata

Credit: gruppo Windpassinger

Un team di fisici guidati dal professor Patrick Windpassinger dell’Università Johannes Gutenberg di Mainz (JGU) ha trasportato con successo la luce immagazzinata in una memoria quantistica su una distanza di 1,2 millimetri.

Utilizzando atomi di rubidio-87 ultra freddi in modo da ottenere un alto livello di efficienza di archiviazione e una lunga durata, i ricercatori hanno dimostrato che il processo di trasporto controllato e le sue dinamiche hanno un impatto minimo sulle proprietà della luce immagazzinata.

Abbiamo conservato 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 tolto 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 trasportarla altrove in modo controllato, di solito finisce per essere persa“, 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 e per eseguire le corrispondenti operazioni del computer nel mondo quantistico. Le memorie quantistiche ottiche, che consentono l’archiviazione e il recupero su richiesta di informazioni trasportate dalla luce, sono essenziali per le reti di comunicazione scalabili. Ad esempio, possono rappresentare importanti elementi costitutivi di ripetitori o strumenti nel calcolo quantistico lineare.

Negli ultimi anni, gli insiemi di atomi si sono dimostrati mezzi adatti per archiviare e recuperare informazioni quantistiche ottiche. Usando 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 stoccaggio. Poiché il processo è in gran parte reversibile, la luce può essere recuperata nuovamente con alta efficienza.
Le informazioni memorizzate possono quindi essere recuperate altrove. Raffinando questo concetto, potrebbe essere possibile in futuro lo sviluppo di nuovi dispositivi quantistici con sezioni separate di lettura e scrittura.

Renato Sansone: Giornalista scientifico, iscritto all'ordine nazionale dal 2013. Si occupa di cronaca scientifica dal 2011. Contatti: renato.sansone@geomagazine.it
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