Kvanttilaskenta ja pysäytetty valo

18.10.2016

ANU-Kvanttilaskenta-300-Cambell-Everett-t.jpgTarkka atomin ja valon vuorovaikutuksen ohjaus on kiinnostava aihe kvanttitietotekniikalle. Esimerkiksi atomijärjestelmiä voidaan käyttää hidastamaan ja tallentamaan valoa, joka toimisi sitten kvanttimuistina.

Optinen tallennus voidaan saavuttaa pysäytetyllä valolla, jossa optinen energia atomisessa järjestelmässä lakkaa olemasta tai toisaalta paikallisella valolla, jossa osa optista energiaa on jäljellä varastoinnin aikana.

Optinen kvanttilaskenta on vielä kaukana, mutta menestyksekäs kokeilu pysäytetyllä valolla Australian National Universityssä (ANU) tuo sen askeleen lähemmäksi todellisuutta.

Johtava tutkija Jesse Everett toteaa valon liikkeen ohjaamisen olevan kriittinen koska fotoneihin perustuvat kvanttitietokoneet voi yhdistää helposti viestintätekniikkaan kuten optisiin kuituihin.

Tutkimusryhmän koe, jossa luotiin valoansa heijastamalla infrapunalasereilla erittäin kylmää atomihöyryä.

Kun valo on loukussa, atomin ympärillä pyörii fotoneja ja atomit absorboituvat osaan loukkuuntunutta valoa, mutta huomattava osa fotoneja jäädytettiin atomipilven sisälle, toteaa tutkimuksia vetänyt Jesse Everett.

Tutkijakollega Geoff Campbell toteaa, että fotonit kulkevat enimmäkseen toistensa ohitse valon nopeudella ilman vuorovaikutusta, kun taas atomit vuorovaikuttavat keskenään helposti. "Saattamalla joukon fotoneja ultrakylmään atomipilveen luo enemmän mahdollisuuksia fotonien väliseen vuorovaikutukseen."

"Työskentelemme kohti yksittäisen fotonin muuttamista toisen fotonin vaiheella. Sellaisen prosessin kautta voisimme tehdä kvanttitasoisen logiikkaportin, eli kvanttitietokoneen rakennuspalikan", toteaa tohtori Campbell.
17.09.2020Aurinkokennoille kaksi kerrosta on parempi kuin yksi
16.09.2020Läpi sumun ja heinäsirkkaparven
15.09.2020Fononilaser
14.09.2020Transistoreita jäähdyttäen ja pinoten
11.09.2020Kubitteja kiertäen ja kaartaen
10.09.2020Tarkempia mittauksia mutkan kautta
09.09.2020Nopeampi ja tehokkaampi energian varastointi
08.09.2020Kvanttiläpimurto turvallisemmalle tietoliikenteelle
07.09.2020Tarkkuutta tekoälyyn
04.09.2020Mikroelektroniset robotit liikkeelle laserilla

Siirry arkistoon »