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.
17.02.2020Kubitteja keinoatomeista
14.02.2020Kohinalla hehkuttaen
14.02.2020Tehokkaampia sähkökatalyyttisiä reaktioita
12.02.2020Elektroninen nenä MOF-materiaaleista
11.02.2020Uudenlainen elektrodirakenne tehokkaimille akuille
10.02.2020Kvanttitiedonsiirtoa nykyisissä kuituverkoissa
07.02.2020Uusi kvasihiukkanen löydetty: Pi-ton
06.02.2020Resonaattorit hidastavat valoa
05.02.2020Nanoputkien rullasta uudenlaista materiaalia
04.02.2020Tehokkaampaa terahertsitaajuuksien ilmaisua

Siirry arkistoon »