物理学家使用Cloud原子云作为光存储设备

时间：2021-05-22 15:52:11 来源：

查看简短动画（单击链接以启动mp4）。NIST / JQI小组展示了NIST徽标，它们存储在a原子蒸气中，并且可以随意提取其中的三个不同部分。动画结合了在不同时间提取的蒸气中的三个实际图像。

在一项新发表的研究中，研究人员详细介绍了他们如何使用a原子云作为光学存储设备，表明写入梯度回波存储器的图像部分可以按需进行局部检索或擦除，这是朝着空间处理的重要一步多路复用量子信号。

谈论将数据存储在云中。美国国家标准与技术研究院（NIST）的联合量子研究所（JQI）和马里兰大学的科学家通过证明它们可以将视觉图像存储在相当轻巧的存储设备中，将这一技术提升到一个全新的水平。 atoms原子蒸气。这项工作可能有助于创建量子计算机的内存。

他们的工作建立在澳大利亚国立大学开发的方法的基础上，科学家在该方法中表明，可以使用磁场和激光以有趣的方式操纵a蒸气。蒸气包含在一个小管中并被磁化，由多个光频率组成的激光脉冲通过该管发射。每个rub原子的能级根据其撞击的频率而变化，并且蒸气中的这些变化成为脉冲特征的一种指纹。如果磁场的方向发生了翻转，则通过蒸气发射的第二个脉冲将具有第一个脉冲的确切特征-本质上就是指纹的读出。

JQI和NIST的Quantum物理学家Paul Lett说：“在我们的论文中，我们采用了相同的想法，并将其应用于存储图像-基本上从存储单个“像素”的光信息上升到大约一百个。测量科。“通过修改他们的技术，我们已经能够在蒸气中存储一个简单的图像并在不同的时间提取其中的碎片。”

这种方法可以存储和处理的信息量大大增加了。但是由于蒸气中的原子始终处于运动状态，因此图像只能存储约10毫秒，并且无论如何，研究小组对原始技术所做的修改都会在激光信号中引入过多的噪声，从而使改进实际上没有用。那么，术语“汽具”到底应该在这里使用吗？莱特说，这并不完全，因为努力的全部重点不是建立面向市场的设备，而是更多地了解如何为下一代量子计算机创建内存。

“我们在这里所做的就是使用经典物理学来存储图像。但是，最终目标是存储量子信息，这是量子计算机将需要的信息。”他说。“测量we原子在操作时的作用，这告诉我们如何将其用作量子位以及这些位可能带来的问题。”这样，当有人为完成的计算机构建固态系统时，我们将知道如何更有效地处理它们。

出版物：J.B.克拉克（Q.Glorieux）和医学博士Lett，“梯度回波存储器中的图像的空间可寻址读出和擦除”，2013 New J. Phys。15; doi：10.1088 / 1367-2630 / 15/3/035005

图像：美国国家标准技术研究院（NIST）

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