Uma equipe de físicos liderada pelo professor Patrick Windpassinger na Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) transportou com sucesso a luz armazenada em uma memória quântica a uma distância de 1,2 milímetros. Eles demonstraram que o processo de transporte controlado e sua dinâmica têm apenas pouco impacto nas propriedades da luz armazenada. Os pesquisadores usaram átomos de rubídio 87 ultra-frios como meio de armazenamento para a luz, a fim de atingir um alto nível de eficiência de armazenamento e uma longa vida útil.

"Nós armazenamos a luz colocando-a em uma mala, por assim dizer, apenas que no nosso caso a mala era feita de uma nuvem de átomos frios. Deslocamos esta mala por uma curta distância e depois apagamos a luz novamente. Isso é muito interessante não só para a física em geral, mas também para comunicação quântica, porque a luz não é muito fácil de 'capturar', e se você quiser transportá-lo para outro lugar de maneira controlada, geralmente acaba sendo perdido, "disse o professor Patrick Windpassinger, explicando o processo complicado.

A manipulação controlada e o armazenamento de informações quânticas, bem como a capacidade de recuperá-las, são pré-requisitos essenciais para alcançar avanços na comunicação quântica e para executar operações de computador correspondentes no mundo quântico. Memórias quânticas ópticas, que permitem o armazenamento e recuperação sob demanda de informações quânticas transportadas pela luz, são essenciais para redes de comunicação quântica escalonáveis. Por exemplo, eles podem representar blocos de construção importantes de repetidores quânticos ou ferramentas em computação quântica linear. Nos últimos anos, conjuntos de átomos provaram ser meios adequados para armazenar e recuperar informações quânticas ópticas. Usando uma técnica conhecida como transparência induzida eletromagneticamente (EIT), pulsos de luz incidentes podem ser capturados e mapeados de forma coerente para criar uma excitação coletiva dos átomos de armazenamento. Uma vez que o processo é amplamente reversível, a luz pode então ser recuperada novamente com alta eficiência.

O objetivo futuro é desenvolver uma memória de pista para luz

Em sua publicação recente, O professor Patrick Windpassinger e seus colegas descreveram o transporte controlado ativamente dessa luz armazenada por distâncias maiores do que o tamanho do meio de armazenamento. Algum tempo atrás, eles desenvolveram uma técnica que permite que conjuntos de átomos frios sejam transportados em uma 'correia transportadora ótica' que é produzida por dois feixes de laser. A vantagem deste método é que um número relativamente grande de átomos pode ser transportado e posicionado com um alto grau de precisão sem perda significativa de átomos e sem que os átomos sejam acidentalmente aquecidos. Os físicos agora conseguiram usar esse método para transportar nuvens atômicas que servem como uma memória de luz. As informações armazenadas podem ser recuperadas em outro lugar. Refinando este conceito, o desenvolvimento de novos dispositivos quânticos, como uma memória de pista de corrida para luz com seções separadas de leitura e escrita, poderia ser possível no futuro.