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Physiker der Universität Basel haben einen Speicher für Photonen entwickelt. Diese Quantenteilchen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit und eignen sich daher für schnelle Datenübertragung.
Den Forschern ist es gelungen, sie in einem Atomgas zu speichern und wieder auszulesen, ohne dass sich ihre quantenmechanischen Eigenschaften zu stark verändert haben.
Photonen in Rubidium-Atomen
Die Speichertechnik ist einfach und schnell und könnte in einem zukünftigen Quanten-Internet Verwendung finden, wie die Schweizer in der Fachzeitschrift “Physical Review Letters” berichten. Die Quantenlösung der Wissenschaftler ist besonders einfach und schnell, denn die Photonen werden in einem Gas von Rubidium-Atomen gespeichert.
Bild: Schematische Darstellung eines Quantennetzwerks (Bild: unibas.ch)
Der Ein- und Ausleseprozess wird mithilfe eines Kontrolllasers gesteuert. Die dabei verwendete Technologie kommt ohne Kühlgerate oder komplizierte Vakuumapparaturen aus und kann in einem sehr kompakten Aufbau realisiert werden. Die Forscher konnten zudem nachweisen, dass der Speicher sehr rauscharm ist und sich für einzelne Photonen eignet.
Viele Anwendungsmöglichkeiten
“Die Kombination aus einfachem Aufbau, hoher Bandbreite und geringem Rauschen ist sehr vielversprechend für zukünftige Anwendungen in Quantennetzwerken”, so Janik Wolters, Erstautor der Studie. Die Entwicklung solcher Quantennetzwerke ist eines der Ziele des Nationalen Forschungsschwerpunkts Quantenwissenschaften und -technologie sowie des EU-Forschungsrahmenprogramms, die die vorliegende Studie unterstützt haben.
