Como la memoria en las computadoras convencionales, Los componentes de la memoria cuántica son esenciales para las computadoras cuánticas, una nueva generación de procesadores de datos que explotan la mecánica cuántica y pueden superar las limitaciones de las computadoras clásicas. Con su potente poder computacional, las computadoras cuánticas pueden traspasar los límites de la ciencia fundamental para crear nuevas drogas, explicar los misterios cosmológicos, o mejorar la precisión de los pronósticos y los planes de optimización. Se espera que las computadoras cuánticas sean mucho más rápidas y poderosas que sus contrapartes tradicionales, ya que la información se calcula en qubits. cuales, a diferencia de los bits utilizados en las computadoras clásicas, puede representar tanto cero como uno en un superestado simultáneo.

La memoria cuántica fotónica permite el almacenamiento y la recuperación de estados cuánticos voladores de fotón único. Sin embargo, La producción de una memoria cuántica tan eficiente sigue siendo un gran desafío, ya que requiere una interfaz cuántica de materia y fotón perfectamente adaptada. Mientras tanto, la energía de un solo fotón es demasiado débil y puede perderse fácilmente en el mar ruidoso de fondo de luz dispersa. Por mucho tiempo, Estos problemas suprimieron las eficiencias de la memoria cuántica por debajo del 50 por ciento, un valor umbral crucial para aplicaciones prácticas.

Ahora, por primera vez, un equipo de investigación conjunto dirigido por el Prof.Du Shengwang de HKUST, Prof. Zhang Shanchao de SCNU, El profesor Yan Hui de SCNU y el profesor Zhu Shi-Liang de SCNU y la Universidad de Nanjing han encontrado una manera de aumentar la eficiencia de la memoria cuántica fotónica a más del 85 por ciento con una fidelidad de más del 99 por ciento.

El equipo creó una memoria cuántica de este tipo atrapando miles de millones de átomos de rubidio en una pequeña, Espacio similar a un cabello:esos átomos se enfrían hasta casi el cero absoluto (aproximadamente 0,00001 K) utilizando láseres y un campo magnético. El equipo también encontró una forma inteligente de distinguir un solo fotón de la ruidosa luz de fondo. El hallazgo acerca el sueño de una computadora cuántica universal a la realidad. Estos dispositivos de memoria cuántica también se pueden implementar como repetidores en una red cuántica, sentando las bases para una nueva generación de internet cuántica.

"En este trabajo, codificamos un qubit volador en la polarización de un solo fotón y lo almacenamos en los átomos enfriados por láser, ", dijo el profesor Du." Aunque la memoria cuántica demostrada en este trabajo es solo para una operación de qubit, abre la posibilidad de tecnología e ingeniería cuánticas emergentes en el futuro ".

El hallazgo se publicó recientemente como artículo de portada de la revista autorizada. Fotónica de la naturaleza , la última de una serie de investigaciones del laboratorio del profesor Du sobre memoria cuántica, comenzó por primera vez en 2011.