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Prototipo di memoria quantistica

17.05.2013

Un team di scienziati dell'Università di Scienza e Tecnologia della Cina a Hefei, guidato da Dong-Sheng Ding, è stato in grado per la prima volta di immagazzinare un fotone in un determinato stato quantistico per un breve periodo di tempo, che è il primo passo verso la creazione di una memoria quantistica, secondo Technology review.

Gli scienziati hanno imparato a scrivere dati in un singolo fotone usando il momento angolare orbitale, una misura dell'elicità del fotone. In questo caso, un fotone può contenere più di un bit di informazione, poiché la direzione e il grado della sua "torsione" possono essere diversi. In realtà il numero di possibili stati di un fotone è infinito e quindi, in teoria, la quantità di dati codificati in un fotone può essere infinita.

Gli scienziati hanno ripetutamente tentato di formare fotoni con determinate proprietà e quindi di leggere queste proprietà. Tuttavia, nessuno ha ancora escogitato un modo per memorizzare fotoni con determinate proprietà.

Dong-Sheng Ding afferma che il suo team ha escogitato questo metodo. Dopo aver creato un fotone con determinate proprietà, i ricercatori lo hanno collocato in una nuvola di atomi di rubidio e poi, dopo 400 ns, lo hanno estratto. Dopo l'estrazione, il fotone ha mantenuto quasi completamente la sua configurazione.

Secondo lo scienziato, il loro esperimento è unico, nel senso che per la prima volta sono riusciti a creare un singolo fotone. Per fare ciò, hanno utilizzato un processo chiamato "mixaggio spontaneo a quattro onde". Attraverso questo processo, gli scienziati sono stati in grado di stabilire con certezza che un singolo fotone, non un gruppo, era coinvolto nell'esperimento.

"Stiamo rivendicando il primo esperimento al mondo per immagazzinare un singolo fotone con momento angolare orbitale in un gruppo atomico freddo", ha detto Dean. Gli scienziati ritengono che il loro risultato potrebbe costituire la base degli switch per le reti di calcolo quantistico.

Finora, gli scienziati non sono stati in grado di costruire un tale interruttore. Tuttavia, senza interruttori in una rete quantistica, un segnale può viaggiare solo lungo un percorso. Per risolvere questo problema nell'attuale fase di sviluppo tecnologico, scienziati statunitensi hanno proposto di posizionare un normale interruttore al centro della rete quantistica con la conversione di un segnale luminoso in uno elettrico in ingresso e viceversa in L'output.

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