Úttörő munka a kvantumfizikus Michael Fleischhauer részéről a Physical Review A „Milestone Collection”-ben

Prof. Michael Fleischhauer vezeti az Elméleti Kvantoptika Csoportot a Kaiserslauterni Műszaki Egyetemen. (Fotó: Thomas Koziel, TUK)

A Prof. Michael Fleischhauer által vezetett kvantumtárolókkal kapcsolatos kutatás, aki a Kaiserslautern Műszaki Egyetemen (TUK) a Teoretikus Kvantumoptika csoportot irányítja, a neves szakfolyóirat, a „Physical Review A” elismerő kitüntetését kapta. 2002-ben, „Quantum memory for photons: Dark-state polaritons” címmel elsőként publikálták, és most a magazin 50. születésnapja alkalmából a Mérföldkő Gyűjteményben is helyet kapott. Ezzel a Physical Review A visszamenőlegesen elismeri a munkát, mint a kvantuminformáció-feldolgozásban a fotonokkal végzett kutatások úttörőjét.

Fleischhauer már a 2000-es évek elején kutatótársával, Prof. Mikhail Lukinnal, aki jelenleg a Harvard Egyetem professzora, elméletben megjósolt egy új koncepciót a fotonok tárolására. Egyszerűsítve, azt prognosztizálták, hogy bizonyos feltételek mellett egy fénynyaláb megállítható, és így a benne lévő energia csomagok (fotonok) kvantumállapota tárolhatóvá válik. Ezen felismeréseket többek között a fent említett Physical Review A cikkben publikálták, és ez számos kutatócsoportot inspirált arra, hogy ígéretes elméleteket gyakorlatba ültessenek.

Az első munka, amely sikeresen megvalósította ezt a megközelítést (Lukin közreműködésével), szenzációt keltett a szakmai körökben, és még a New York Times-ban is megjelent. „A tudósok megállítják a fényt” címmel írta a napilap akkor. „Kutatásaink a kvantuminformáció-feldolgozásban a fotonokkal a fény tárolásának alapmódszerévé vált, és máig számos rendszerben alkalmazzák” – magyarázza Fleischhauer. „Az elért hatótávolság, amit ezzel a módszerrel elértünk a tudományos közösségben és a nyilvánosságban, lehetővé tette, hogy a Physical Review A a kapcsolódó cikket a Mérföldkő Gyűjteményben örökítette meg. Ez számomra különösen elismerés.”

Az atomos pufferben történő első alkalmazás óta a módszert jelentősen továbbfejlesztették. „A cél az, hogy a tárolómechanizmust szilárdtest anyagokban is megvalósítsuk, miniaturizáljuk, és hatékonyságát növeljük, hogy gyakorlati alkalmazásokhoz, például egy jövőbeli kvantális internethez is felhasználhassuk” – mondja a Kaiserslauteni kutató.

További információk az eredeti publikációról:

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