以色列首次实现用气体存储图像
时间:2017-12-08

   以色列首次使用气体实现图像存储

  使用气体介质来存储图片

  气体储存图片长达30微秒

  北京时间6月25日消息,据国外媒体报道,以色列科学家日前表示,他们已经成功实现了原子像储存,虽然储存时间只有短短30微秒,但这是人类第一次成功使用天然气作为存储介质。

  以色列科学家说,光存储的概念实际上已经存在多年,可能已经在一些地区使用。此前,罗切斯特大学在图像减速和延迟技术研究方面取得了长足的进步。以色列理工学院受到罗彻斯特大学研究成果的启发,但更多地强调原子扩散问题。

  研究人员首先将图像存储在光脉冲中。当光脉冲遇到原子态气体时,光脉冲被气体吸收并激活气体原子。然而,当第二束光照射到气体时,气体原子被消散,导致气体形成单个量子态,并使第一束光穿过气体。这种现象被称为电磁感应透明现象。

  物理学家使用这种方法来捕获,存储和恢复复杂的三维光场。他们在一个光脉冲中将图像减速到每秒8000米的群速度。这一群速度允许图片以原子状态存储长达几微秒。具体来说,首先将两束光线导入5cm长的含有52℃铷气体和氖气的气体管中,以便分离。第一束光,包含图像的光脉冲,只要光脉冲的一半离开气管,就立即离开第二束,从而剩下的一半图像存储在气体中。这里,图像被存储在原子量子状态码中。 30微秒后,第二束光再次打开,图像被恢复。

  以色列理工学院研究员Moshechuk解释说,整个实验系统在储存过程中没有任何光场。所有由光携带的信息被转换成气体中所有原子的量子态。如果能够很容易地检测到原子量子态的稳态,就会在气体中看到清晰的图像,由于气体原子的扩散性,恢复后的图像看起来很模糊,信噪比为了提高图像的清晰度,研究人员采用了一种新的技术,以尽量减少原子运动引起的图像模糊,技术和相移光刻技术有相似之处,研究人员将这些图像特征的相位偏移了180度,扩散到图像线之间的区域的相反相位的原子的振幅将被抵消,并且不会有光线来模糊图像的线条。

  气体储存图像技术将在图像处理及相关领域有广泛的应用。科学家预测,用这种方法可以存储更清晰的图像,包括实时图像或电影等数据。当然,这种光存储技术不限于图像存储。光存储技术也将在未来量子信息的发展中发挥重要作用。最直接的应用是量子比特数据的存储。