Průlomová práce kvantové fyziky Michaela Fleischhauera zařazena do Physical Review A „Milestone Collection“

Prof. Michael Fleischhauer vede skupinu pro teoretickou kvantovou optiku na TU Kaiserslautern. (Foto: Thomas Koziel, TUK)

Výzkum kvantových pamětí pro fotony od profesora Michaela Fleischhauera, který vede skupinu teoretické kvantové optiky na TU Kaiserslautern (TUK), získal od renomovaného odborného časopisu „Physical Review A“ ocenění „Rytířská čest“. Publikace s názvem „Quantum memory for photons: Dark-state polaritons“, poprvé publikovaná v roce 2002, nyní získává také místo v kolekci Milestone při příležitosti 50. výročí časopisu. Tím Physical Review A oceňuje práci zpětně jako průlomovou pro kvantové zpracování informací s fotony.

Fleischhauer již začátkem 2000. let spolu se svým výzkumným partnerem profesorem Mikhailem Lukinem, nyní profesorem na Harvardově univerzitě, teoreticky předpověděli nový koncept pro ukládání fotonů. Zjednodušeně řečeno, předpověděli, že za určitých podmínek lze světelný paprsek zastavit a tím umožnit ukládání kvantového stavu energie (fotonů) obsažené v něm. Tyto poznatky zveřejnili oba vědci mimo jiné v uvedeném příspěvku v časopise Physical Review A a inspirovali tak řadu výzkumných týmů, které se snaží převést slibnou teorii do praxe.

První práce, která tento přístup úspěšně realizovala (za spolupráce Lukina), způsobila rozruch ve vědeckých kruzích a dokonce se dostala do New York Times. „Vědci zastavují světlo“ titulovala tehdy deník. „Naše výzkumy v oblasti kvantového zpracování informací s fotony se od té doby staly standardní metodou pro ukládání světla a dodnes nacházejí uplatnění v řadě systémů,“ vysvětluje Fleischhauer. „Díky dosahu, který jsme tímto způsobem dosáhli ve vědecké komunitě i ve veřejnosti, se časopis Physical Review A rozhodl věnovat tomuto článku místo v kolekci Milestone. To je pro mě zvláštní ocenění.“

Od první implementace v atomových tlumivkách byla tato metoda významně rozvinuta. „Cílem je realizovat, zmenšit a zvýšit účinnost paměťového mechanismu i v pevnolátkových materiálech, aby mohl být využíván například v budoucím kvantovém internetu,“ říká výzkumník z Kaiserslauternu.

Další informace o původní publikaci:

M. Fleischhauer, M.D. Lukin
Quantum memory for photons: Dark-state polaritons
Phys.Rev.A, 65, 022314 (2002)