L'evaporazione elettronica ha aumentato di cinque volte la durata di conservazione delle informazioni nei qubit

Un gruppo di ricercatori ha sviluppato una tecnologia per modificare le guide d'onda laser che ne allunga i tempi

memorizzare qubit quantistici alle lunghezze d'onda delle telecomunicazioni di un fattore cinque. Secondo gli autori dello sviluppo, la tecnologia contribuirà ad accelerare la creazione di reti di comunicazione quantistica basate su apparecchiature moderne.

La memoria quantistica è il dispositivo più importantereti quantistiche. Per costruire tali reti sull’infrastruttura in fibra ottica esistente, tali dispositivi devono funzionare alle lunghezze d’onda delle telecomunicazioni. Ma a causa dei tempi di lettura fissi, i precedenti sistemi di memoria quantistica alle lunghezze d'onda delle telecomunicazioni non potevano implementare l'archiviazione su richiesta, spiegano gli scienziati.

Per implementare l'archiviazione e il recuperorichiesta, gli ingegneri hanno incollato e integrato fibre monomodali convenzionali a entrambe le estremità della guida d'onda. Hanno utilizzato la tecnologia di evaporazione elettronica per realizzare elettrodi incorporati su entrambi i lati della guida d'onda. Per aumentare ulteriormente l'efficienza di immagazzinamento, hanno polarizzato lo spin dell'elettrone dello ione erbio e hanno inizializzato lo stato del suo spin nucleare.

Schema dell'apparato sperimentale. (a) percorso ottico davanti al criostato, (b) micrografia del dispositivo di memorizzazione.
A sinistra c'è una matrice di fibre a canale singolo, a destra c'è un cristallo di erbio, (c) sezione trasversale di una guida d'onda laser. Immagine: Duan-Cheng Liu et al., Physical Review Letters

La modifica effettuata ha portato a una quintuplicazioneun aumento dell'efficienza di immagazzinamento dei fotoni rispetto ai risultati precedentemente pubblicati, riportano gli scienziati nel loro articolo. Inoltre, l'affidabilità dell'archiviazione quantistica su richiesta ha raggiunto il 98,3%, il che ha notevolmente ridotto la perdita di trasmissione in fibra ottica a lunga distanza.

I ricercatori notano che il dispositivo creatoè altamente affidabile e facile da scalare. Inoltre, può essere integrato direttamente nelle reti in fibra ottica, il che significa che la creazione di reti quantistiche non richiede ingenti investimenti in infrastrutture.

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