_ Cercetătorii realizează stocarea de lungă durată de stări cuantice multimodale

Recent, o echipă condusă de prof. Guo Guangcan a realizat stocarea de lungă durată a stărilor cuantice de moment unghiular orbital de mare dimensiune (OAM) ale fotonilor bazate pe ansambluri atomice reci, folosind un ghidaj magnetic. câmp combinat cu pregătirea stării ceasului. Lucrările lor au fost publicate în Physical Review Letters.

Lucrările anterioare au arătat că integrarea memoriei multimode în rețelele cuantice poate îmbunătăți considerabil capacitatea canalului, ceea ce este crucial pentru comunicarea cuantică la distanță lungă. Efectul de îmbunătățire colectivă al ansamblului atomic rece îl face un mediu eficient pentru stocarea informațiilor fotonice. Deși s-au înregistrat progrese importante, multe probleme rămân de rezolvat în memoria multimodală spațială cu durată lungă de viață bazată pe ansambluri atomice reci, dintre care unul este cum să se obțină o fidelitate ridicată pentru memoria multimodă după un timp lung de stocare, deoarece mai multe moduri spațiale sunt mai ușor de realizat. afectate de mediul înconjurător.

Pe baza gradelor de libertate ale OAM, echipa a efectuat cercetări privind stocarea de lungă durată a stărilor cuantice multimodale cu dimensiuni înalte folosind sistemul rece 85Rb. În această lucrare, pentru a depăși efectul evoluției neomogene din cauza complexității spațiale a OAM stocat, echipa a folosit un câmp magnetic de ghidare pentru a domina evoluția atomică și apoi a folosit o pereche de stări insensibile magnetic pentru a suprima decoerența în direcția transversală. După ce au fost folosite stările ceasului, interferența distructivă dintre diferitele subniveluri Zeeman a fost eliminată, ceea ce a prelungit, în consecință, durata de viață a stocării fidele.

Echipa a extins dimensiunea stărilor de suprapunere OAM stocate la trei în experiment și a atins o fidelitate care depășește criteriile cuantic-clasice după un timp de stocare de 400μs, care este cu două ordine de mărime mai lung decât lucrările anterioare. Când timpul de stocare a fost extins de la 10μs la 400μs, eficiența de recuperare a scăzut de la 10,7% la 4,7%, arătând o tendință clară de scădere, în timp ce fidelitatea abia a scăzut.

(Fluierul)