Físicos da Universidade de Basel desenvolveram uma memória que pode armazenar fótons. Essas partículas quânticas viajam na velocidade da luz e, portanto, são adequadas para transferência de dados em alta velocidade. Os pesquisadores foram capazes de armazená-los em um vapor atômico e lê-los novamente mais tarde, sem alterar demais suas propriedades mecânicas quânticas. Esta tecnologia de memória é simples e rápida e pode encontrar aplicação em uma futura Internet quântica. O jornal Cartas de revisão física publicou os resultados.

Ainda hoje, a transferência rápida de dados em redes de telecomunicações emprega pulsos de luz curtos. A tecnologia de ultra banda larga usa links de fibra óptica por meio dos quais as informações podem ser transferidas na velocidade da luz. No final do receptor, as informações transmitidas devem ser armazenadas rapidamente e sem erros para que possam ser processadas eletronicamente nos computadores. Para evitar erros de transmissão, cada bit de informação é codificado em pulsos de luz relativamente fortes, cada um contendo pelo menos várias centenas de fótons.

Por muitos anos, pesquisadores em todo o mundo têm trabalhado para operar essas redes com fótons únicos. Codificar um bit por fóton não é apenas muito eficiente, mas também permite uma forma radicalmente nova de processamento de informações com base nas leis da física quântica. Essas leis permitem que um único fóton codifique não apenas os estados 0 ou 1 de um bit clássico, mas também para codificar uma superposição de ambos os estados ao mesmo tempo. Esses bits quânticos são a base para o processamento de informações quânticas que podem tornar a comunicação incondicionalmente segura e os computadores quânticos super rápidos possíveis no futuro. A capacidade de armazenar e recuperar fótons individuais de uma memória quântica é um elemento-chave para essas tecnologias, que é intensamente investigado.

Uma equipe de físicos liderada pelos professores Philipp Treutlein e Richard Warburton da Universidade de Basel desenvolveu agora uma memória quântica particularmente simples e rápida que armazena fótons em um gás de átomos de rubídio. Um laser controla os processos de armazenamento e recuperação. A tecnologia usada não requer dispositivos de resfriamento ou equipamentos de vácuo complicados e pode ser implementada em uma configuração altamente compacta. Os pesquisadores também puderam verificar que a memória tem um nível de ruído muito baixo e é adequada para fótons únicos.

"A combinação de uma configuração simples, alta largura de banda e baixo nível de ruído é muito promissor para futura aplicação em redes quânticas, "diz Janik Wolters, primeiro autor do estudo. O desenvolvimento de tais redes quânticas é um dos objetivos do Centro Nacional de Competência em Ciência e Tecnologia Quântica (NCCR QSIT) e do Programa-Quadro da UE para Pesquisa e Inovação que financiou este estudo. No futuro, redes quânticas podem levar a uma comunicação incondicionalmente segura, a rede de diferentes computadores quânticos e a simulação de física complexa, sistemas químicos e biológicos.