Wissenschaftlern ist es zum ersten Mal gelungen, ein ganzes Bild auf ein Photon zu „schreiben“und diese Information dann auszulesen. Die Technologie wird es Ihnen in Zukunft ermöglichen, nahezu unbegrenzte Datenmengen zu speichern, aber kurzfristig wird sie Computern helfen, noch schneller zu werden.
Das erste Bild, das von einem Photon aufgenommen und gelesen wird, ist die Abkürzung UR (University of Rochester)
- Es klingt unglaublich, aber anstatt das Bild in separate Nullen und Einsen aufzuteilen, speichern wir alles auf einmal mit einem einzigen Photon, sagt John Howell, ein Wissenschaftler von der University of Rochester. Sein Kollege Ryan Camacho ergänzt:
- Ein einzelner Lichtimpuls kann eine riesige Menge an Informationen enth alten, aber Versuche, sie zu speichern, sind mit erheblichen Verlusten verbunden. Allerdings ist es jetzt möglich, auch bei sehr schwachem Licht riesige Mengen an Informationen mit einem sehr hohen Signal-Rausch-Verhältnis zu extrahieren.
Genau genommen waren nicht ein, sondern etwa hundert Photonen an der Speicherung der Bilddaten beteiligt. Ja, und das „Speichern“von Informationen kann nur als Strecke bezeichnet werden: Die Daten werden mit einer Verzögerung von nur 100 Nanosekunden gelesen – daher nannten die Wissenschaftler ihre Methode in dem Artikel bescheidener „optische Pufferung“. Aber das Wichtigste zuerst.
Um das Bild der Buchstaben U und R zu bewahren, führte Howell einen Lichtstrahl durch die Schablonenplatte, in die sie geschnitten wurden. In diesem Fall kann immer nur ein Photon den Sp alt passieren. Elementarteilchen weisen bekanntermaßen gleichzeitig Korpuskular- und Welleneigenschaften auf. Als Teilchen kann ein Photon nur ein Loch in der Schablone passieren. Aber wie eine Welle durchdringt es beide gleichzeitig und interferiert und gibt Aufschluss über die Konturen der Schablone.
Der Lichtimpuls, der auf diese Weise durch die Platte ging, wurde in einer mit Cäsiumdampf gefüllten Kammer bei einer Temperatur von etwa 100 ° C "eingefangen" - solche Bedingungen verringern seine Geschwindigkeit um etwa 1%. Hier wurde es um 100 ns verzögert, während der etwa hundert Photonen die in der Zelle angesammelte Schablone passierten, von denen jedes Informationen über die Konturen der Buchstaben UR trug. In der nächsten Kamera wurden Informationen von diesen Photonen gelesen und das Originalbild wiederhergestellt.
Nun arbeiten Wissenschaftler daran, das Verzögerungsintervall zu erhöhen – sie beabsichtigen, die Methode zu verfeinern, indem sie das Bild durch Photonen für mehrere Millisekunden „speichern“, sowie die Gesamtzahl der Arbeitsphotonen erhöhen, um komplexere Bilder zu übertragen und mit größerer Klarheit.
