保存“光”1小时,中科大达成世界记录!达到96.4%的保真度
把光“封印”一个小时,发出后也可以“活着”吗
好了,来自中科大的郭光灿法罗团队已经运行了
600m的光脉冲在5mm厚的晶体中保存1小时,取出时的信号保真度为96.4±2.5%!
这比只保存了一分钟的德国世界记录更新了60倍。
清华大学马少平教授看完之后也会说。
当然,对于更感兴趣的“时间倒退”,中科大准教授周宗权在采访中如下所述。
网友:手动艾特推翻相对论的那位教授(狗头)
那么光凭记忆怎么办呢
把光放慢,用特殊结晶“封印”1小时
存储光需要三个步骤:放慢光、存储光信号和读取光信号。
第一步是放慢光线。
这绝非一项艰巨的工作,只需人工将折射率提高数十万倍,就能让光在介质中“慢慢”。
当然,我们不是要找折射率大的介质,而是要用某种“特殊手段”来增大折射率。
例如,1997年利用哈佛大学这种接近绝对零度的超流动性气体原子的云,将光的速度降到秒速17米。
此时,由于光速度非常慢,所以光的等效长度(光波的长度=光速)×时间的长度)变短,保存在结晶中。
第二阶段是存储光信号。
以前德国团队采用一种方法,将光储存在一种叫做镨硅酸钇晶体混入的物质中,让它保存一分钟。
这种特殊的晶体有磁感应透明效果,照射特殊的激光,不会吸收特定频率的光,即透明。
然后,将积蓄的光发送到结晶,熄灭特殊激光的话,包含光的相位和偏振光等状态信息的光信号被积蓄在结晶中。
据成员周宗权说,晶体中的原子不会离开晶格,只是在那个位置振动,所以可以像网一样紧紧地“抓住”光场。
但由于晶体本身的原因,这个过程有时间的限制,把德国队采用的镨硅酸钇晶体混合在一起,可以只存储一分钟的光,超过这个时间就会发生信号失真。
此次中科大的小组,使用硅酸钇配合铕,成功地延长了保存时间到1小时。
该晶体也有磁感应透明效应,团队采用的原子频率梳(AFC)量子存储方式与ZEFOZ技术相结合,成功实现了长时间的光存储。
第三步是读取光的信号。
在这里再次用特殊激光照射晶体,导出光的信号。
为了降低背景噪声对光信号的影响,将周期性反转信号添加到结晶的外部,可以延长积蓄时间和保护光信号。
最终,恢复的光信号的存储保真度达到96.4±2.5%,意味着该系统具有很高的相干光存储潜力。
积累的光,到底有什么用呢
它接近于量子usb内存的实现
量子usb存储器是什么
简单地说,量子usb存储器是指能以超长寿命保存光子的量子存储器。
到目前为止,为了进行安全性高的地面量子通信,需要遍布全世界的光纤网。
但是,光纤网会发生光损耗,远程量子通信会变得困难。
如果实现了量子usb内存,就可以不用构建量子中继,直接传输量子usb内存来传输量子信息。
这样的话,无论是卡车还是飞机,都可以随身携带量子U盘。
另外,还可以应用于全球卫星量子通信和超长基线干涉天文测量系统等。
简而言之,如果把两个望远镜捕捉到的光一起处理的话,就能超过一个望远镜的尺寸极限,大幅提高观测精度。
嗯,有点期待。
团队介绍
现在,这篇论文刊登在《自然通信》上,是由郭光灿费罗的团队制作的。
左起周宗权、马钰、李传锋。
▽图元=新华社
如果您对光存储技术感兴趣,可以单击下面的地址。
论文地址:https://www.nature.com/articles/s41467-021-22706-y
参考链接:[1]https://weibo.com/2803301701/klvgqcgtg [2] https://3g.163.com/dy/article_cambrian/g90p3mhn05346rc6.html