Un paso importante hacia la producción en masa de elementos de memoria

Investigadores de la Universidad de Basilea han logrado un avance significativo en el desarrollo de un elemento de memoria cuántica en miniatura, lo que supone un paso importante hacia la producción en masa de elementos de memoria para redes cuánticas. Sus hallazgos fueron publicados recientemente en la revista científica Physical Review Letters.

Las redes cuánticas, similares a las redes convencionales como Internet y las redes de telefonía móvil, requieren elementos de memoria para almacenar y enrutar temporalmente la información según sea necesario. Dirigido por el profesor Philipp Treutlein, el equipo de la Universidad de Basilea ha creado con éxito un elemento de memoria microfabricado adecuado para la producción en masa.

Los investigadores utilizaron átomos de rubidio en una celda de vidrio para almacenar y recuperar pulsos de luz que contienen información cuántica. Sin embargo, la celda de vidrio hecha a mano anterior utilizada en el experimento tenía un tamaño de varios centímetros, lo que la hacía poco práctica para el uso diario. Para superar esta limitación, los investigadores desarrollaron una célula más pequeña, de sólo unos pocos milímetros de tamaño, que puede producirse en grandes cantidades.

Para aumentar la cantidad de átomos de rubidio en la pequeña celda para almacenamiento cuántico, los investigadores la calentaron a 100 grados centígrados para aumentar la presión de vapor. También sometieron los átomos a un campo magnético de 1 tesla, significativamente más fuerte que el campo magnético de la Tierra, lo que facilitó el almacenamiento cuántico de fotones mediante un rayo láser adicional. Este enfoque innovador permitió el almacenamiento de fotones durante aproximadamente 100 nanosegundos, una mejora sustancial en comparación con los métodos anteriores.

El logro del equipo es digno de mención, ya que han construido con éxito una memoria cuántica en miniatura para fotones que se puede producir en masa, con alrededor de 1000 copias capaces de producirse en una sola oblea. Si bien el experimento actual demostró el almacenamiento mediante pulsos láser fuertemente atenuados, la investigación futura tiene como objetivo almacenar fotones individuales en estas células en miniatura en colaboración con el CSEM de Neuchatel.

Se requiere una mayor optimización para mejorar el formato de la celda de vidrio, permitiendo un almacenamiento más prolongado de fotones y preservando al mismo tiempo sus estados cuánticos. Este avance allana el camino para el desarrollo de redes y tecnologías cuánticas prácticas, que tienen el potencial de revolucionar la comunicación y la computación en el futuro.

Resumen del artículo:
Investigadores de la Universidad de Basilea han logrado un gran avance en el desarrollo de un elemento de memoria cuántica miniaturizado, que podría conducir a la producción en masa de elementos de memoria para redes cuánticas. Crearon una célula más pequeña hecha de átomos de rubidio que puede almacenar y recuperar pulsos de luz que contienen información cuántica. La célula se puede producir en grandes cantidades y tiene el potencial de almacenar fotones durante períodos de tiempo más largos. Este logro es significativo porque permite la creación de redes y tecnologías cuánticas prácticas.

PREGUNTAS MÁS FRECUENTES:

1. ¿Cuál es la importancia de la investigación de la Universidad de Basilea?
Los investigadores de la Universidad de Basilea han logrado un gran avance en el desarrollo de un elemento de memoria cuántica en miniatura. Este avance permite la producción en masa de elementos de memoria para redes cuánticas, lo que supone un paso crucial hacia tecnologías cuánticas prácticas.

2. ¿Qué son las redes cuánticas?
Las redes cuánticas son similares a las redes convencionales como Internet y las redes de telefonía móvil. Sin embargo, requieren elementos de memoria para almacenar y enrutar información cuántica. Estos elementos de memoria son necesarios para el funcionamiento de las redes cuánticas.

3. ¿Cómo crearon los investigadores el elemento de la memoria?
Los investigadores utilizaron átomos de rubidio almacenados en una celda de vidrio para almacenar y recuperar pulsos de luz que contienen información cuántica. Desarrollaron una célula más pequeña, de sólo unos pocos milímetros de tamaño, que puede producirse en masa. Este elemento de memoria miniaturizado es importante porque permite un uso práctico en redes cuánticas.

4. ¿Qué técnicas utilizaron los investigadores para mejorar el elemento de la memoria?
Para aumentar la cantidad de átomos de rubidio en la pequeña celda para el almacenamiento cuántico, los investigadores la calentaron a 100 grados centígrados para aumentar la presión de vapor. También sometieron los átomos a un campo magnético de 1 tesla, significativamente más fuerte que el campo magnético de la Tierra, lo que facilitó el almacenamiento cuántico de fotones mediante un rayo láser adicional. Estas técnicas mejoraron las capacidades de almacenamiento del elemento de memoria.

5. ¿Cuál es el impacto potencial de este avance?
Este avance allana el camino para el desarrollo de redes y tecnologías cuánticas prácticas. Estas tecnologías tienen el potencial de revolucionar la comunicación y la computación en el futuro. La producción en masa de elementos de memoria cuántica en miniatura abre oportunidades para la utilización de redes cuánticas en diversos campos.

Definiciones:
– Elemento de memoria cuántica: dispositivo utilizado en redes cuánticas para almacenar y enrutar temporalmente información cuántica.
– Átomos de rubidio: Átomos del elemento químico rubidio comúnmente utilizados en experimentos relacionados con el almacenamiento y recuperación de información cuántica.
– Presión de vapor: La presión que ejerce un vapor en equilibrio termodinámico con sus fases condensadas a una temperatura determinada.
– Tesla: Unidad de intensidad del campo magnético, siendo 1 tesla significativamente más fuerte que el campo magnético de la Tierra.

Enlaces relacionados sugeridos:
– Universidad de Basilea
– Cartas de revisión física
– CSM

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