由約翰內(nèi)斯古騰堡大學(xué)(Johannes Gutenberg University Mainz)教授帕特里克·溫德帕辛格(Patrick Windpassinger)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功地將存儲(chǔ)在量子存儲(chǔ)器中的光傳輸了1.2毫米的距離。他們已經(jīng)證明了受控傳輸過程及其動(dòng)力學(xué)對存儲(chǔ)光的性質(zhì)只有很小的影響。研究人員使用超冷的銣-87原子作為光的存儲(chǔ)介質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)高存儲(chǔ)效率和長壽命。

“可以說，我們把光儲(chǔ)存在一個(gè)手提箱里，只是在我們的情況下，手提箱是由冷原子云組成的。我們把箱子移了一小段距離，然后又把燈滅了。這不僅對物理非常有趣,而且對量子通信,因?yàn)楣饩�不是很容易“捕獲”,如果你想在一個(gè)受控的方式運(yùn)輸,通常最終被丟失,“帕特里克Windpassinger教授說,解釋復(fù)雜的過程。

對量子信息的受控操作和存儲(chǔ)以及檢索量子信息的能力是實(shí)現(xiàn)量子通信的進(jìn)步以及在量子世界中執(zhí)行相應(yīng)的計(jì)算機(jī)操作的必要先決條件。光量子存儲(chǔ)器，允許存儲(chǔ)和按需檢索光攜帶的量子信息，是可擴(kuò)展的量子通信網(wǎng)絡(luò)的必要條件。例如，它們可以在線性量子計(jì)算中代表量子中繼器或工具的重要構(gòu)件。近年來，原子束已被證明是非常適合存儲(chǔ)和檢索光量子信息的介質(zhì)。利用一種被稱為電磁感應(yīng)透明(EIT)的技術(shù)，入射光脈沖可以被捕獲并相干映射，從而產(chǎn)生存儲(chǔ)原子的集體激發(fā)。由于這個(gè)過程在很大程度上是可逆的，因此光可以被高效地回收。

未來的目標(biāo)是開發(fā)一種用于光的賽道存儲(chǔ)器

在他們最近發(fā)表的論文中，Patrick Windpassinger教授和他的同事描述了這種存儲(chǔ)光在比存儲(chǔ)介質(zhì)更大的距離上的主動(dòng)控制傳輸。不久前，他們開發(fā)了一種技術(shù)，可以讓冷原子的集合體通過由兩束激光產(chǎn)生的“光學(xué)傳送帶”進(jìn)行傳輸。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以運(yùn)輸和定位相對較多的原子，精確度很高，原子不會(huì)有很大的損失，原子不會(huì)被無意中加熱。物理學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)成功地使用這種方法來傳輸作為光存儲(chǔ)器的原子云。然后可以從其他地方檢索存儲(chǔ)的信息。通過對這一概念的提煉，未來可能會(huì)發(fā)展出新的量子器件，比如擁有獨(dú)立讀寫部分的光的賽馬場存儲(chǔ)器。