Казанские ученые предложили новый метод создания квантовой памяти

Ученые из Казанского квантового центра КНИТУ-КАИ разработали принципиально новый подход к реализации оптической квантовой памяти, открывающий новые возможности для улучшения ее ключевых характеристик. Об этом пишет ТАСС.

Квантовая память играет важную роль в системах квантового распределения ключей, позволяя увеличивать дальность квантовой связи. Она позволяет хранить квантовые состояния фотонов, являющихся носителями информации, в стационарных кубитах, представленных атомами.

Традиционные методы оптической квантовой памяти имеют ряд ограничений, в том числе сложность выделения слабых квантовых сигналов из фонового шума и неиспользование макроскопической когерентности в полной мере.

В отличие от традиционных методов, казанские ученые предложили предварительно создавать в квантовой памяти долгоживущую спиновую когерентность с заданными свойствами.

— Отличие подобного состояния — во времени жизни, существенно превосходящем характерные времена релаксации спиновой намагниченности. Исследователи показали, что управление параметрами макроскопической когерентности дает возможность управлять извлечением сохраненных в ячейке световых полей без использования внешнего лазерного воздействия, — отметили в пресс-службе.

Предложенный подход обеспечивает:

• квантовое хранение с низким уровнем шума;
• извлечение сигнальных световых полей по требованию;
• динамическое перепрограммирование времени хранения.

— Полученные результаты выводят направление разработки протоколов оптической квантовой памяти на новый уровень. Использование макроскопической когерентности показывает, что существуют эффективные экспериментальные методы разработки квантовой памяти. Также предложенный подход представляется перспективным для разработки квантовых преобразователей частоты, — подчеркнули в релизе.