Ученые из Казанского квантового центра (КНИТУ-КАИ) разработали новый метод улучшения характеристик оптической квантовой памяти. Этот метод использует макроскопическую когерентность – согласованное поведение большого числа атомов – для повышения эффективности хранения и извлечения квантовой информации.
В существующих системах квантовой памяти фотоны (частицы света) хранятся в атомах, а извлечение информации осуществляется с помощью мощных лазерных импульсов. Это приводит к высокому уровню шума, затрудняющему работу с одиночными фотонами.
Новый подход позволяет избежать этой проблемы. Ученые создают в квантовой памяти долгоживущую спиновую когерентность, позволяющую управлять извлечением световых полей без использования внешних лазерных импульсов.
Это существенно снижает уровень шума и улучшает другие характеристики:
- снижение квантового шума: Более чистое извлечение квантовой информации;
- извлечение по требованию: Возможность извлечения информации в любой момент времени;
- динамическое перепрограммирование времени хранения: Гибкое управление временем хранения квантовой информации.
Руководитель исследования, доктор физико-математических наук Сергей Моисеев, и его команда продемонстрировали, что управление параметрами макроскопической когерентности открывает новые возможности для разработки более эффективных квантовых запоминающих устройств. Эта разработка имеет потенциал для использования в квантовых коммуникациях, в частности, для увеличения дальности связи в системах квантового распределения ключей, а также в разработке квантовых преобразователей частоты.
💡 А если у вас есть новаторский взгляд на привычные процессы или вы хотите внедрить свои наработки в реальном секторе экономики, записывайтесь на бесплатную консультацию в МФЦ Изобретательской деятельности и становитесь на шаг ближе к реализации мечты!
