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Los físicos almacenan una película corta en una nube de gas
Una de las tecnologías habilitadoras para una Internet cuántica es la capacidad de almacenar y recuperar información cuántica de una manera confiable y repetible.
Una de las formas más prometedoras de hacer esto involucra fotones y diminutas nubes de gas rubidio. Los átomos de rubidio tienen una propiedad interesante en el sentido de que un campo magnético hace que sus niveles de energía electrónica se dividan, creando una multitud de nuevos niveles. Al apagar el campo, los átomos regresan a su estado normal.
Entonces, una forma de almacenar fotones y la información cuántica que transportan es enviarlos a una nube de átomos de rubidio y activar el campo magnético. Si los fotones tienen una longitud de onda que es absorbida por los nuevos niveles electrónicos en el gas, quedan atrapados dentro de él.
Mientras el campo permanezca encendido, claro. Apague el campo y los átomos se verán obligados a emitir los fotones, lo que permitirá recuperar la información que contienen.
Eso sugiere de inmediato una forma de construir una memoria cuántica.
De hecho, varios equipos han pasado los últimos años probando esta técnica y otras relacionadas con ella. Los resultados han sido impresionantes. Pueden almacenar no solo fotones individuales, sino imágenes completas que envían al gas colocando una máscara de imagen sobre el haz.
El almacenamiento dura decenas de microsegundos y las imágenes se pueden recuperar con precisiones cercanas al 90 por ciento. (La duración del almacenamiento está limitada por el movimiento de los átomos en el gas que difumina las imágenes con el tiempo).
Hoy, Quentin Glorieux y sus amigos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Maryland van un paso más allá. Estos chicos han usado exactamente esta técnica para almacenar dos imágenes al mismo tiempo. Claramente es una película muy corta, pero el punto importante es que es una demostración de prueba de principio de la técnica.
Las imágenes son la letra T y la letra N y la secuencia de imágenes de arriba muestra las imágenes que se liberan del gas, registradas por una cámara de alta velocidad en cuadros de 100 nanosegundos. Hemos demostrado que se pueden almacenar y recuperar múltiples imágenes en diferentes momentos, lo que permite el almacenamiento de una película corta en una memoria atómica, dicen Glorieux y compañía.
Curiosamente, las imágenes se publican en el último en entrar, primero en salir, por lo que esta película se está ejecutando al revés.
Esa es una hazaña impresionante. Hasta ahora, las secuencias de imágenes solo se han almacenado al mismo tiempo en medios de estado sólido, como las memorias holográficas, que parecen tener un potencial impresionante como dispositivos de memoria cuántica.
Pero parece que las nubes de gas rubidio harán que los hologramas corran por su dinero en esta carrera.
Ref: arxiv.org/abs/1205.1495 : Almacenamiento de imágenes multiplexado temporalmente en una memoria de eco de gradiente