Ученым впервые удалось передать квантовую информацию от фотона к атому

Информационная плотность достигла своего предела: Герхард Ремпэ с коллегами из института имени Макса Планка из города Гархинг, Германия, сохранил квантовую информацию на одном атоме. Ученым удалось записать квантовое состояние одного фотона (частицы света) на атом рубидия, а потом прочесть его, после того, как оно какое-то время хранилось на атоме. Такая техника может быть использована для создания мощных квантовых компьютеров и объединения их в единую сеть на больших расстояниях.

Однажды, квантовые компьютеры смогут мгновенно производить вычисления, которые современные компьютеры выполняют годами.

Тот факт, что до этого никто не мог произвести успешную операцию обмена квантовой информацией между одним фотоном и одним атомом, обусловлен тем, что взаимодействие между этими частицами очень слабое. Атом и фотон почти не замечают друг друга, подобно двум гостям на вечеринке, которые почти не общаются друг с другом и поэтому не могут обменяться сколько-нибудь существенным количеством информацией.

Ученые из Гархинга улучшили их взаимосвязь с помощью уловки. Они поместили атом рубидия между зеркалами оптического резонатора и затем применили очень слабые лазерные импульсы, чтобы поместить в резонатор отдельные фотоны. Фотоны неоднократно отражались от обращенных друг к другу зеркал, что значительно увеличило взаимодействие между фотонами и атомом. Образно выражаясь, гости вечеринки всречались чаще, соответственно увеличились шансы, что они заговорят друг с другом.

Физики определили, что время хранения информации (время, на которое рубидий сохраняет квантовую информацию), находится в пределах 180 микросекунд.

Для полноценного квантового компьютера или квантовой сети, потребуется разработать метод обеспечивающий значительно дольшее время хранения.

Оригинал (на англ. языке): Physorg

• Учёные разработали жевательную резинку, которая может снижать уровень HPV и опасных бактерий во рту
• Ученые расплавили алмаз при давлении выше, чем в недрах Нептуна
• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек
• Сверхбыстрые рентгеновские импульсы позволили увидеть химические реакции на уровне отдельных атомов
• Квантовый сенсор поможет искать темную материю
• Смартфоны родителей могут тревожить подростков