Fysiker vid University of Alberta i Kanada har utvecklat ett nytt sätt att bygga kvantminnen, en metod för att lagra känslig kvantinformation kodad till ljuspulser.

"Vi har utvecklat ett nytt sätt att lagra ljuspulser - ner till singelfotonnivån - i moln av ultrakalla rubidiumatomer, och för att senare hämta dem, på begäran, genom att lysa en "kontroll" puls av ljus, " sa Lindsay LeBlanc, biträdande professor i fysik och Canada Research Chair in Ultracold Gases for Quantum Simulation. LeBlanc genomförde denna forskning med postdoktor Erhan Saglamyurek.

Kvantminnen är en viktig komponent i kvantnätverk, fyller ungefär samma roll som hårddiskar i dagens datorer. Och intresset för att lagra kvantdata effektivt och effektivt bara växer, med praktiska tillämpningar inklusive ett kvantfiberoptiskt internet och andra metoder för säker kommunikation.

"Detta experiment innebar att ta korta ljuspulser, där vi kunde koda kvantinformation, lagrar ljuset i atomerna, och sedan hämta den ursprungliga pulsen som bär samma information, " förklarade Saglamyurek.

Den nya metoden utvecklad av LeBlanc och Saglamyurek, som är bäst lämpad för nyckelapplikationer som kräver höghastighetsdrift, har också betydligt färre tekniska krav än vad som krävs i vanliga kvantlagringstekniker. "Mängden kraft som behövs, till exempel, är betydligt lägre än nuvarande alternativ, och dessa minskade krav gör det lättare att implementera i andra labb, " tillade Saglamyurek. Denna upptäckt kommer att möjliggöra den avgörande uppskalningen av kvantteknologier, som har visat sig vara den största utmaningen hittills inom det framväxande området.

Forskargruppen inkluderade också två doktorander som arbetade i LeBlancs labb, Taras Hrushevskyi och Anindya Rastogi, och Khabat Heshami från National Research Council i Ottawa. Pappret, "Koherent lagring och manipulering av bredbandsfotoner via dynamiskt kontrollerad Autler-Townes-delning, " publicerades i Nature Photonics .