|
Придумана система хранения данных на одном фотоне
|
|
|
|
19 января 2007
|
|
|
|
Во всяком случае так её называют создатели, хотя название не вполне корректно — фотонов требуется несколько. И всё же. Джон Хоуэлл (John Howell) и его коллеги из университета Рочестера (University of Rochester) сделали огромный шаг на пути создания систем хранения данных в виде "замороженного" света.
|
|
|
|
Физики сумели "записать" визуальную информацию, состоящую из нескольких сотен пикселей на 100 фотонов, пропущенных через установку по одному, затем приостановить их бег, а после — восстановить изображение.
|
|
|
|
Невероятный, на первый взгляд, фокус стал возможным благодаря законам квантовой механики и тому факту, что фотон — это не только частица, но и волна. В своей установке Хоуэлл сумел использовать этот дуализм — он послал импульс света, величиной в один фотон, через трафарет, на котором были вырезаны буквы UR.
|
|
|
|
В качестве волны этот фотон прошёл через все части трафарета одновременно, неся с собой информацию о нём. Далее импульс света попал в небольшую ячейку с газообразным цезием, находящемся при температуре 100 градусов по Цельсию, где свет был замедлен.
|
|
|
|
Хоуэлл сумел задержать импульс на 100 наносекунд, что позволило большему числу таких импульсов, посланных следом, поспеть в ячейку, прежде, чем первый фотон покинул её. Всего таких сохранённых единичных фотонов было 100. После их выхода из цезиевого замедлителя они были направлены в камеру, в которой и было восстановлено начальное изображение — нечто вроде распределения вероятностей прохождения фотонов через те или иные части трафарета.
|
|
|
|
Физики пишут, что выходной импульс, по существу, прекрасно соответствовал оригиналу, не было почти никаких искажений, никакой дополнительной дифракции, фаза и амплитуда первоначального сигнала были сохранены. Хоуэлл даже полагает, что квантовая запутанность фотонов осталась невредимой, что и намерен доказать в следующих опытах.
|
|
|
|
Надо заметить, что из-за наличия делителя луча на входе в установку (призмы) и двух альтернативных путей попадания в камеру, никто не мог сказать — какой из фотонов прошёл через трафарет, а какой — по обходной трассе. Тем не менее, авторы опыта использовали всю сотню фотонов для восстановления формы трафарета.
|
|
|
|
Физики особо отмечают, что они сумели записать в сотне фотонов информацию о двух буквах, вернее — их изображение, вместо традиционной записи букв в виде двоичного кода. И хотя эта информация сохранялась в цезиевой ячейке очень недолго, экспериментаторы считают, что возможно оставить её там на куда больший срок.
|
|
|
|
Также исследователи собираются нарастить число импульсов света, одновременно сохранённых в газовой ловушке, и, соответственно, объём записываемой информации. Над улучшением количественных параметров установки авторы опыта работают сейчас.
|
|
|
|
Ну а сохранение данных в виде замедленных летящих фотонов — это возможный путь к созданию систем хранения информации для оптических компьютеров, имеющих дело с фотонами вместо электронов.
|
|
|
|
Прочитать подробнее о таком ярком применении квантовой неопределённости и увидеть схему установки вы можете в пресс-релизе университета.
|
|
|
|
Ранее, кстати, в том же университете проводили опыты по замедлению света и даже по созданию лучей с отрицательной скоростью.
|
|
|
|
http://www.membrana.ru/lenta/?6878
|
