Physicists Store Court métrage dans un nuage de gaz

L'une des technologies habilitantes d'un Internet quantique est la capacité de stocker et de récupérer des informations quantiques de manière fiable et reproductible.





L'un des moyens les plus prometteurs d'y parvenir implique des photons et de minuscules nuages ​​​​de gaz rubidium. Les atomes de rubidium ont une propriété intéressante en ce qu'un champ magnétique provoque la division de leurs niveaux d'énergie électronique, créant une multitude de nouveaux niveaux. La désactivation du champ ramène les atomes à leur état normal.

Ainsi, une façon de stocker les photons et les informations quantiques qu'ils transportent est de les envoyer dans un nuage d'atomes de rubidium et d'activer le champ magnétique. Si les photons ont une longueur d'onde qui est absorbée par les nouveaux niveaux électroniques dans le gaz, ils y sont piégés.

Tant que le champ reste allumé, bien sûr. Coupez le champ et les atomes sont obligés d'émettre les photons permettant de récupérer les informations qu'ils contiennent.



Cela suggère immédiatement une manière de construire une mémoire quantique.

En effet, diverses équipes ont passé ces dernières années à tester cette technique et d'autres qui lui sont liées. Les résultats ont été impressionnants. Ils peuvent stocker non seulement des photons uniques, mais des images entières qu'ils envoient dans le gaz en plaçant un masque d'image sur le faisceau.

Le stockage dure des dizaines de microsecondes et les images peuvent être récupérées avec une précision proche de 90 %. (La durée de stockage est limitée par le mouvement des atomes dans le gaz qui brouille les images avec le temps.)



Aujourd'hui, Quentin Glorieux et ses amis du National Institute of Standards and Technology du Maryland vont encore plus loin. Ces gars-là ont utilisé exactement cette technique pour stocker deux images en même temps. C'est clairement un film très court mais le point important est que c'est une démonstration de principe de la technique.

Les images sont la lettre T et la lettre N et la séquence d'images ci-dessus montre les images libérées par le gaz, telles qu'enregistrées par une caméra à grande vitesse en trames de 100 nanosecondes. Nous avons démontré que plusieurs images peuvent être stockées et récupérées à différents moments, permettant le stockage d'un court métrage dans une mémoire atomique, disons Glorieux et co.

Fait intéressant, les images sont publiées sur la base du dernier entré, premier sorti, donc ce film tourne à l'envers.



C'est un exploit impressionnant. Jusqu'à présent, les séquences d'images n'étaient stockées en même temps que dans des supports à semi-conducteurs, tels que les mémoires holographiques. Ceux-ci semblent avoir un potentiel impressionnant en tant que dispositifs de mémoire quantique.

Mais il semble que les nuages ​​​​de gaz rubidium donneront aux hologrammes une course pour leur argent dans cette course.

Réf : arxiv.org/abs/1205.1495 : Stockage multiplexé temporellement d'images dans une mémoire d'écho à gradient



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