Размещение света в ожидании

Исследователи заморозили пульс света на месте в течение целой секунды, в тысячу раз дольше, чем предыдущий учет. Драматическое удлинение паузы пульса намекает на практический подход к устройствам кратковременной памяти для квантовым компьютерам и оптического.

Остановка светового импульса требует специальной западни очень холодных и очень тихих атомов — так все еще, что каждый находится в том же квантовом состоянии. Обычно эта тихая глыба атомов была бы непрозрачна, но тщательно калиброванный лазер может сократить ряд через непрозрачность, так, чтобы, когда пульс света прибывает от другого направления, западня была прозрачна. Но сокращение лазер, и пуф! Западня становится непрозрачной снова, и световой импульс останавливается мертвый в западне. Снова включите лазер, и световой импульс продолжается продвигающийся.

Тайна западни — то, что это буквально не заманивает в ловушку свет. Вместо этого это настраивает квантовый конфликт, заманивающий в ловушку информацию пульса. Лазер заставляет заманенные в ловушку атомы хотеть сделать одну вещь, пульс другой: противоречивые атомы запутываются в соединение двух квантовых состояний. Когда лазер выключает, атомы абсорбируют световой импульс. Но пульс не потерян; атомы все еще запутаны между квантовыми состояниями и отпечатаны информацией пульса. Пока они не двигаются или изменяются, атомы содержат все, там должен знать о пульсе.

Предыдущие световые ловушки сломались приблизительно после одной миллисекунды потому что атомы, перемещенные вокруг слишком много. Теперь, физик Джевон Лонгделл и коллеги в австралийском Национальном университете в Канберре описывают превосходящую световую ловушку, сделанную из силикатного кристалла, лакируемого с praeseodymium, редким земным элементом. Поскольку кристалл является телом, и praeseodymium может быть очень стабильным магнитно, это сохраняет отпечатки светового импульса намного дольше, чем сделал предыдущие западни, использовавшие газы или менее стабильные кристаллы, отчеты бригады 5 августа в Physical Review Letters.

«Секунда просто замечательна — я думаю, что это очень захватывающе», говорит Лэньэ Хау, физик в Гарвардском университете в Кембридже, Массачусетс. Однако она предостерегает, что кристалл австралийской бригады не уплотнил достаточно свет для содержания всего пульса. Longdell и коллеги полагают, что проблема может быть решена и что кристаллическая световая ловушка, подобная их, могла быть практическим материалом для оптических буферов памяти, которые могли использоваться, чтобы временно сохранить или изменить маршрут световых сигналов для телекоммуникационных сетей и квантовых компьютеров.

Добавить комментарий