Група дослідників з китайського науково-технічного університету та китайської академії наук домоглися успіху в реалізації протоколу на основі ефекту безшумного фотонного луни (noiseless photon echo, nlpe). Рівень шумів при роботі нового протоколу знижений в 670 разів у порівнянні з усіма іншими методами і це може бути використано для створення високонадійної квантової оптичної пам’яті і квантових комунікаційних систем, здатних передавати дані на дуже великі відстані.
Ефект фотонного відлуння, виявлений американським фізиком ервіном ханом в 1950 році, є результатом фундаментальної фізичної взаємодії між світлом і матерією. Цей ефект є потужним інструментом, що дозволяє управляти електромагнітними полями, однак, вознікающіеспонтанние шумові сигнали, що мають таку ж частоту, як і корисний сигнал, ускладнюють або унеможливлюють в деяких випадках практичне використання даного ефекту.
Раніше вчені намагалися використовувати різні методи, такі, як атомарна частотна гребінка або посилення пригніченого луни, це дозволило збільшити значення співвідношення сигнал/шум, але не дозволило позбутися від шумів повністю.
В останніх своїх дослідженнях китайські вчені реалізували ефект nlpe за допомогою кристала eu3+:y2sio5, що має особливу будову кристалічної решітки. Частинки таких кристалів виступали в ролиячеек квантової пам’яті, а придушення шумів забезпечували чотирирівневі атомарні осередки кристалічної решітки матеріалу, в яких виконувалася подвійна перефазіровка імпульсу світла. В результаті цього частота шумового сигналу зміщувалася на деяку величину, і поділ корисного сигналу і шуму стало набагато простішою справою.
Отримані результати показали, що рівень шуму склав 0.0015 фотона, що в 670 разів менше рівня шумів при будь-яких інших варіантах реалізації фотонного луни. Це, в свою чергу, дозволило в три рази підняти ефективність роботи комірок пам’яті, одночасно збільшивши тривалість зберігання і надійність зчитування інформації.
ключові слова: фотон, взаємодія, світло, матерія, відлуння, ефект, шум, квантова, пам’ять
першоджерело
інші новини по темі:
Створено новий вид квантової пам’яті, що володіє рекордними показниками ефек …
Використання квантової пам’яті дозволило реалізувати на практиці технологію …
Японські дослідники створили дослідні зразки енергоефективної топології …
Вчені перетворили джерело квантових шумів в кубіт, здатний самостійно …
Вчені міт розробили квантову пам’ять, засновану на фотоніці.
