Los físicos de la Universidad de Basilea han desarrollado una memoria que puede almacenar fotones. Estas partículas cuánticas viajan a la velocidad de la luz y, por lo tanto, son adecuadas para la transferencia de datos a alta velocidad. Los investigadores pudieron almacenarlos en un vapor atómico y volver a leerlos más tarde sin alterar demasiado sus propiedades mecánicas cuánticas. Esta tecnología de memoria es simple y rápida y podría encontrar aplicación en una futura Internet cuántica. El periódico Cartas de revisión física ha publicado los resultados.

Incluso hoy, La transferencia rápida de datos en las redes de telecomunicaciones emplea pulsos de luz cortos. La tecnología de banda ultra ancha utiliza enlaces de fibra óptica a través de los cuales se puede transferir información a la velocidad de la luz. Al final del receptor, la información transmitida debe almacenarse rápidamente y sin errores para que pueda procesarse electrónicamente en las computadoras. Para evitar errores de transmisión, cada bit de información se codifica en pulsos de luz relativamente fuertes que contienen al menos varios cientos de fotones.

Por muchos años, investigadores de todo el mundo han estado trabajando en el funcionamiento de estas redes con fotones individuales. Codificar un bit por fotón no solo es muy eficiente, pero también permite una forma radicalmente nueva de procesamiento de información basada en las leyes de la física cuántica. Estas leyes permiten que un solo fotón codifique no solo los estados 0 o 1 de un bit clásico, sino también para codificar una superposición de ambos estados al mismo tiempo. Dichos bits cuánticos son la base para el procesamiento de información cuántica que podría hacer posible la comunicación incondicionalmente segura y las computadoras cuánticas súper rápidas en el futuro. La capacidad de almacenar y recuperar fotones individuales de una memoria cuántica es un elemento clave para estas tecnologías. que se investiga intensamente.

Un equipo de físicos dirigido por los profesores Philipp Treutlein y Richard Warburton de la Universidad de Basilea ha desarrollado ahora una memoria cuántica particularmente simple y rápida que almacena fotones en un gas de átomos de rubidio. Un láser controla los procesos de almacenamiento y recuperación. La tecnología utilizada no requiere dispositivos de enfriamiento o equipos de vacío complicados y se puede implementar en una configuración muy compacta. Los investigadores también pudieron verificar que la memoria tiene un nivel de ruido muy bajo y es adecuada para fotones individuales.

"La combinación de una configuración simple, el alto ancho de banda y el bajo nivel de ruido son muy prometedores para futuras aplicaciones en redes cuánticas, "dice Janik Wolters, primer autor del estudio. El desarrollo de tales redes cuánticas es uno de los objetivos del Centro Nacional de Competencia en Ciencia y Tecnología Cuántica (NCCR QSIT) y del Programa Marco de Investigación e Innovación de la UE que han financiado este estudio. En el futuro, las redes cuánticas podrían conducir a una comunicación incondicionalmente segura, la conexión en red de diferentes computadoras cuánticas y la simulación de complejos físicos, sistemas químicos y biológicos.