Znajdź zawartość

Fizycy z Izraelskiego Instytutu Technologii Technion oraz z Instytutu Weizmanna potrafią przechowywać obrazy w gorącym gazie. Opracowana przez nich metoda pozwala na zapisanie skomplikowanego obrazu w oparach zawierających rubid na 30 mikrosekund. Technologia ta może przydać się w technikach przetwarzania obrazów oraz w obliczeniach kwantowych czy kwantowej komunikacji. Naukowcy wyjaśniają, że ich technologia wykorzystuje zjawisko elektromagnetycznie indukowanej przezroczystości. Izrealczycy najpierw zapisali obraz w impulsie światła. Gdy taki impuls uderza w atomy gazu, światło jest absorbowane i powoduje wzbudzenie atomów. Jednak jeśli użyjemy drugiego impulsu światła, wprowadza on atomy w pewien wyjątkowy stan kwantowy, który powoduje, że pierwszy impuls może przejść przez opary. To właśnie nazywane jest elektromagnetycznie indukowaną przezroczystością. Już wcześniejsze eksperymenty wykazały, że gdy drugi z impulsów światła zostaje wyłączony w czasie, gdy pierwszy znajduje się w oparach, to pierwszy zostaje w parze "uwięziony" i jest przez jakiś czas przechowywany. Ponowne włącznie drugiego impulsu powoduje "odzyskanie" pierwszego. Izraelczycy najpierw spowolnili światło do prędkości grupowej wynoszącej 8000 metrów na sekundę. Dwa promienie światła zostały skierowane na parę zawierającą atomy rubidu i neonu. W momencie gdy pierwszy z promieni (zawierający obraz) wzbudził atomy, naukowcy wyłączyli drugi promień, dzięki czemu pierwszy uwiązł w parze. Po 30 mikrosekundach ponownie włączyli drugi promień, uwalniając pierwszy wraz z niesionym przezeń obrazem. Cała informacja niesiona przez światło została przekształcona w kwantowy stan atomów. Później łatwo było wykryć koherencję poziomu stanu kwantowego atomów, więc stwierdziliśmy, że 'obraz' istnieje w parze - mówi Moshe Shuker z Technion. Z powodu zachodzącej dyfuzji "odzyskany" obraz był rozmazany. Naukowcy opracowali też system zapobiegania utracie jakości obrazu. W tym celu odwrócili fazy obrazu o 180 stopni, tak więc atomy o przeciwnych fazach, które uległy dyfuzji do obszarów pomiędzy liniami rysunku, mają znoszące się amplitudy, więc nie emitują światła, które negatywnie wpływałoby na jakość obrazu. Techniki przechowywania światła, nie tylko obrazów, mogą odgrywać bardzo istotną rolę w przyszłych urządzeniach kwantowych - mówi Shuker. Ponadto możliwość konwersji informacji kwantowej z jednego typu reprezentacji (impulsu światła) do innego (koherencji atomowej), może okazać się bardzo przydatne, jako, że oba dają unikatowe korzyści. Fotony to wspaniałe nośniki informacji, a koherencja atomowa dobrze nadaje się do przechowywania informacji, a może nawet do ich przetwarzania, gdyż atomy znacznie lepiej reagują z otoczeniem niż fotony - dodaje.