物理学家利用量子存储器存储和传输光，这是一个新的里程碑

信息的存储和传输是任何计算系统的基本组成部分，并且系统也不例外——如果我们要从速度和安全性中受益的话和量子互联网，那么我们需要弄清楚如何转移量子数据。

科学家们解决这个问题的方法之一是通过光学量子存储器，或使用光将数据存储为粒子状态图，一项新的研究报告了研究人员所说的该领域的里程碑：使用量子存储器成功存储和传输光。

研究人员无法将光传输很远——仅 1.2 毫米或 0.05 英寸——但这里概述的过程可以构成未来量子动力计算机和通信系统的基础。

为了实现这一壮举，科学家们使用超冷铷 87 原子作为光的存储介质，提供高水平的效率和寿命——这是量子物理学家一直在努力最大化的目标。

光粒子本身被有效地映射到原子电子之间的激发态。这形成了一种称为极化子的电子-光子伙伴关系，使光能够存储在原子的电子嗡嗡声中。然后使用光学传送带将带有光的原子从一个点移动到另一个点。

“可以说，我们通过将光放入手提箱来存储光，只是在我们的情况下，手提箱是由一团冷原子云制成的，”物理学家帕特里克·温德帕辛格说来自德国美因茨大学。 “我们把这个手提箱搬了一小段距离，然后又把灯拿出来。

“这不仅对于一般物理学来说非常有趣，对于量子通信也非常有趣，因为光不太容易‘捕获’，如果你想以受控的方式将其传输到其他地方，它通常最终会丢失。”

Windpassinger 和他的同事在这里提出的设置意味着光可以在对其属性影响很小的情况下进行传输 - 如果您希望将信息从一个点移动到另一个点，这一点非常重要。

这项工作建立在一种类似的技术之上，称为电磁感应透明或 EIT，其中原子可以用作存储来捕获和映射光脉冲。由于该过程是可逆的，这些光脉冲可以在未来再次被检索。

这里的新之处在于，EIT 能够将光移动的距离大于存储介质本身的大小。光不只是被装在手提箱里然后再被拉出来，它还被移动——这在避免温度升高或手提箱内任何移动的同时，并不容易做到。

正如您对这种创新所期望的那样，在实现这一点之前还有很长的路要走，研究人员现在希望尝试增加系统的存储容量及其可以传输的距离。

该方法可能有用的研究领域之一是开发赛道记忆，一种实验性的数据存储类型，有望大幅提升我们当今设备的速度和性能。能够存储和转移光线可能足以解决赛道内存迄今为止遇到的一些开发问题。

研究人员在他们的论文中写道：“通过扩展未来的实验方案，具有不同读写部分的光跑道存储器已经触手可及。”纸。

该研究发表于物理评论快报。