Desde hace años que los físicos sabe como guardar una imagen en una nube de átomos de rubidio. Pero ahora han ido un paso más allá, almacenando más de una en la misma nube, un logro que podría allanar el camino para construir un sistema de memoria cuántico. Las imágenes almacenadas de esta manera persisten en la nube durante algunas decenas de microsegundos -un tiempo enorme desde el punto de vista de un ordenador- y pueden ser recuperadas con un 90% de fiabilidad.
Hemos visto sistemas de almacenamiento de datos muy extraños, pero seguramente el premio se lo llevaría el que es capaz de guardar datos en una nube de gas. Todos pensamos en un gas como algo caótico, donde todas las partículas cambian constantemente de posición. Almacenar algo en un medio como ese parece bastante difícil, pero los físicos lo han conseguido hace bastante tiempo. Para ello han utilizado una pequeña nube formada por átomos de rubidio, que son muy adecuados para este fin ya que mediante un campo magnético se puede conseguir que sus niveles de energía electrónica se dividan. Cuando el campo desaparece, los átomos regresan a su estado habitual. Esta característica les permite almacenar fotones y la información cuántica que poseen, mediante un proceso que básicamente consiste en enviarlos hacia la nube de átomos de rubidio y encender el campo magnético. Si los fotones que llegan a la nube tienen la longitud de onda adecuada (una que sea absorbida por los nuevos niveles electrónicos de los átomos de rubidio) quedan “atrapados” dentro de ella.
Mientras que el campo magnético esté presente, los fotones permanecerán almacenados en la nube gaseosa. Obviamente, no para siempre, ya que a esa escala el “ruido” rápidamente modifica las condiciones de los átomos, pero se mantienen lo suficientemente estables como para que decenas de microsegundos después -una eternidad en las escalas de tiempo que maneja cualquier ordenador- pueda recuperarse hasta el 90% de ellos. Para “leer” esta inusual forma de memoria basta con quitar el campo magnético, lo que hace que cada átomo que ha recibido un fotón lo emita para regresar a su estado normal, reproduciendo la imagen original. El 10% que se pierde corresponde a átomos que por algún motivo cambiaron de estado antes de tiempo y que al quitar el campo magnético ya no pueden emitir su fotón, o átomos que se han desplazado y a la hora de aportar su granito de arena emiten el fotón en una dirección errónea. Varios equipos de físicos han probado esta técnica durante los últimos años, con resultados realmente impresionantes. De hecho, es relativamente sencillo conseguir almacenar imágenes reconocibles simplemente colocando una máscara entre el haz de fotones y la nube de gas.
En las últimas horas, un grupo de científicos del National Institute of Standards and Technology de Maryland (EE.UU.) utilizó esta técnica para almacenar dos imágenes simultáneamente en la misma nube de gas. Cada “fotograma” de este pequeñísimo cortometraje tenia la imagen de una letra, que al ser “reproducida” pudo ser grabada por una cámara de alta velocidad. Este descubrimiento permite guardar una secuencia –por ahora de solamente dos– imágenes en una suerte de memoria atómica. Los científicos comprobaron que al eliminar el campo magnético las imágenes almacenadas se reprodujeron en el orden opuesto al que fueron enviadas a la nube, lo que sugiere que se podría almacenar un grupo mayor de imágenes y recuperarlas en momentos diferentes. Los responsables de este trabajo, liderados por Quentin Glorieux, publicarán un documento detallando el proceso en el próximo número de revista Optics Express, y creen que el descubrimiento posibilitaría la construcción de una memoria cuántica.
Los responsables de este trabajo creen que el descubrimiento posibilitaría la construcción de una memoria cuántica.
