Une équipe de physiciens dirigée par le professeur Patrick Windpassinger de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) a réussi à transporter la lumière stockée dans une mémoire quantique sur une distance de 1,2 millimètre. Ils ont démontré que le processus de transport contrôlé et sa dynamique n'ont que peu d'impact sur les propriétés de la lumière stockée. Les chercheurs ont utilisé des atomes de rubidium-87 ultra-froids comme support de stockage pour la lumière afin d'atteindre un niveau élevé d'efficacité de stockage et une longue durée de vie.

"Nous avons stocké la lumière en la mettant dans une valise pour ainsi dire, seulement que dans notre cas la valise était faite d'un nuage d'atomes froids. Nous avons déplacé cette valise sur une courte distance, puis avons éteint la lumière. C'est très intéressant non seulement pour la physique en général, mais aussi pour la communication quantique, parce que la lumière n'est pas très facile à "capter", et si vous souhaitez le transporter ailleurs de manière contrôlée, il finit généralement par être perdu, " a déclaré le professeur Patrick Windpassinger, expliquant le processus compliqué.

La manipulation et le stockage contrôlés des informations quantiques ainsi que la capacité de les récupérer sont des conditions préalables essentielles pour réaliser des progrès dans la communication quantique et pour effectuer les opérations informatiques correspondantes dans le monde quantique. Mémoires quantiques optiques, qui permettent le stockage et la récupération à la demande d'informations quantiques portées par la lumière, sont essentiels pour les réseaux de communication quantique évolutifs. Par exemple, ils peuvent représenter des éléments constitutifs importants des répéteurs quantiques ou des outils de l'informatique quantique linéaire. Dans les années récentes, les ensembles d'atomes se sont avérés être des supports bien adaptés au stockage et à la récupération d'informations quantiques optiques. En utilisant une technique connue sous le nom de transparence induite électromagnétiquement (EIT), les impulsions lumineuses incidentes peuvent être piégées et cartographiées de manière cohérente pour créer une excitation collective des atomes de stockage. Étant donné que le processus est en grande partie réversible, la lumière peut alors être récupérée à nouveau avec une grande efficacité.

L'objectif futur est de développer une mémoire d'hippodrome pour la lumière

Dans leur récente publication, Le professeur Patrick Windpassinger et ses collègues ont décrit le transport activement contrôlé de cette lumière stockée sur des distances supérieures à la taille du support de stockage. Il y a quelque temps, ils ont développé une technique qui permet de transporter des ensembles d'atomes froids sur un « tapis roulant optique » qui est produit par deux faisceaux laser. L'avantage de cette méthode est qu'un nombre relativement important d'atomes peut être transporté et positionné avec un degré élevé de précision sans perte significative d'atomes et sans que les atomes ne soient réchauffés par inadvertance. Les physiciens ont maintenant réussi à utiliser cette méthode pour transporter des nuages ​​atomiques qui servent de mémoire lumineuse. Les informations stockées peuvent ensuite être récupérées ailleurs. En affinant ce concept, le développement de nouveaux dispositifs quantiques, comme une mémoire de piste de course pour la lumière avec des sections de lecture et d'écriture séparées, pourrait être possible à l'avenir.