Les chercheurs réalisent un stockage cohérent de la lumière sur une heure


L'USTC réalise un stockage cohérent de la lumière sur une heure

Diagramme de niveau d’énergie et configuration expérimentale. Crédit photo: MA Yu et al.

La distribution quantique éloignée au sol est limitée en raison de la perte de photons dans les fibres optiques. Une solution pour la communication quantique à distance réside dans les mémoires quantiques: les photons sont stockés dans une mémoire quantique à longue de (commande de foudre quantique), puis les informations quantiques sont transmises via le transport de la mémoire quantique. Compte tenu de la vitesse des avions et des trains à grande vitesse, il est important d’augmenter le temps de stockage des mémoires quantiques de l’ordre de quelques heures.

Dans une nouvelle étude publiée dans Communication de la natureUne équipe de recherche dirigée par le professeur Li Chuanfeng et le professeur Zhou Zongquan de l’Université des sciences et technologies de Chine (USTC) a prolongé la durée de stockage des mémoires optiques à plus d’une heure. Il a battu le record d’une minute établi par des chercheurs allemands en 2013 et a fait de grands progrès dans l’application des mémoires quantiques.

Dans une tentative de stockage optique dans un champ magnétique Zeeman d’ordre zéro (ZEFOZ), les structures de niveau d’énergie complexes et inconnues à la fois à l’état fondamental et à l’état excité ont longtemps défié les chercheurs. Récemment, les chercheurs ont utilisé des hamiltoniens de spin pour prédire les structures de niveau. Cependant, une erreur peut se produire dans la prédiction théorique.

Pour résoudre le problème, les chercheurs de l’USTC ont adopté le protocole AFC (Spin Wave Atomic Frequency Comb) dans un champ ZEFOZ, la méthode ZEFOZ-AFC, et ont ainsi mis en œuvre avec succès le stockage à long terme des signaux lumineux.

Le découplage dynamique (DD) a été utilisé pour protéger la cohérence de spin et prolonger le temps de stockage. La cohérence de ce dispositif est vérifiée en réalisant une expérience d’interférence similaire à un domaine temporel avec une fidélité de 96,4% après stockage pendant 1 heure. Le résultat a montré la grande capacité de stockage de la cohérente et son potentiel dans les mémoires quantiques.

Cette étude prolonge le temps de stockage optique de quelques minutes à quelques heures. Il répond aux exigences de base de la durée de vie du stockage optique pour le stockage quantique. Les chercheurs devraient transférer des informations quantiques à partir de porteurs classiques dans un nouveau canal quantique en optimisant l’efficacité de stockage et le rapport signal bruit (SNR).


Les chercheurs réalisent un stockage à la demande dans une mémoire quantique à semi-conducteurs intégrée


Plus d’information:
Yu Ma et al., One Hour of Optical Storage in Atomic Frequency Comb Memory, Communication de la nature (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-22706-y

Fourni par l’Université des sciences et technologies de Chine

Citation: Les chercheurs réalisent un stockage cohérent de la lumière sur une heure (2021, 10 mai), consulté le 11 mai 2021 sur https://phys.org/news/2021-05-coherent-storage-hour.html

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