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La memoria cuántica de diamante puede cambiar el color de un solo fotón
Aug 04, 2018

El Consejo Nacional de Investigación de Canadá y el Instituto de Computación Cuántica de la Universidad de Waterloo utilizaron una memoria cuántica en diamante para lograr la conversión de color y ancho de banda de un solo fotón ultrarrápido por primera vez.


Cambiar el color o la frecuencia de un fotón es una condición necesaria para optimizar los componentes conectados en una red cuántica. Por ejemplo, en la comunicación cuántica óptica, la mejor transmisión a través de fibra óptica es NIR, pero muchos sensores de medición funcionan mejor bajo condiciones de luz visible de alta frecuencia. Cambiar el color de los fotones entre la fibra y el sensor permite operaciones de mayor rendimiento, incluidas velocidades de transferencia de datos más rápidas.


Esta investigación, publicada en Nature Transmission, muestra que los pequeños cambios de frecuencia son útiles para los protocolos de comunicación de multiplexación por división de longitud de onda. La multiplexación por división de longitud de onda descompone la señal en paquetes más pequeños de frecuencias ligeramente diferentes y los transmite juntos, y luego recupera los portadores de las diversas frecuencias a la señal original en el extremo receptor. Compuesto de relleno para cable de fibra óptica


Los investigadores demostraron en experimentos que la conversión de frecuencia y ancho de banda de un solo fotón se puede lograr en una memoria cuántica de diamante a temperatura ambiente. El principio de funcionamiento de la memoria cuántica de diamante es que la conversión de fotones en vibraciones específicas de átomos de carbono en diamantes, adecuados para esta conversión de muchas luces de colores diferentes, permitirá la manipulación de amplio espectro de la luz. La estructura de energía del diamante permite que se logre a temperatura ambiente con muy poco ruido. Los investigadores usan fuertes pulsos de láser para almacenar y recuperar fotones. Al controlar el color de estos pulsos de láser, los investigadores pueden controlar el color de los fotones que desean recuperar. Rellenador de cable de comunicación


La plataforma integra el almacenamiento de fotones y la transformación espectral, y se puede utilizar para la reutilización de frecuencias en la comunicación cuántica y para establecer un estado de enmarañado muy grande, también conocido como estado de clúster. El estado del clúster se puede utilizar como un recurso de cómputo cuántico impulsado completamente por la medición. Gel de relleno de aislamiento para cable


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