Des chercheurs de la Faculté de physique de l'Université de Vilnius ont développé un modèle théorique qui utilise la lumière pour préprogrammer les atomes sans avoir recours à des champs magnétiques externes.
Selon l'idée des auteurs, la lumière « programme » d'abord les atomes, puis un environnement atomique préalablement préparé modifie la forme et la polarisation des faisceaux laser complexes.
Au centre du modèle se trouvent des vortex optiques : des faisceaux avec une structure de front d'onde en spirale, où dans le « noyau » l'intensité tombe à zéro. La taille de la région sombre définit la charge topologique, qui est « illimitée et peut prendre n’importe quelle valeur entière positive ou négative ».
En pratique, vous pouvez obtenir jusqu'à 10 000 états différents – et encoder les informations dans Kuditahet pas dans un système à deux états de qubit.
Pour contrôler les tourbillons vectoriels, les chercheurs ont examiné l'interaction d'un faisceau avec un gaz atomique, dans lequel les atomes ont trois niveaux d'énergie. Dans le modèle, le milieu préparé hérite de la configuration spatiale de la lumière : dans certaines zones, les atomes absorbent plus fortement le rayonnement, dans d'autres, ils deviennent presque transparents. Puis le feedback commence : la réponse atomique réorganise le faisceau lui-même.
Au lieu d'une simple structure en anneau, un motif de pétale apparaît avec plusieurs zones lumineuses autour du centre – la structure de polarisation elle-même change. Dans le passé, un tel contrôle nécessitait généralement des champs magnétiques externes puissants et des équipements sophistiqués.
En théorie, cette évolution ouvre la voie à des processeurs quantiques plus rapides, à des réseaux de communications quantiques hautement sécurisés et à des capteurs optiques ultra-précis.
Rappelons que le 17 juin, l'un des seize laboratoires nationaux du ministère américain de l'Énergie, Sandia National Laboratories, et le développeur d'ordinateurs quantiques Quantinuum, ont publié un article évalué par des pairs sur l'ordinateur quantique de 98 qubits Helios.
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