Pamięć światła

Kiedy ćwiczy zwroty na desce z żaglem, światło nie jest dla niego żadną falą, tylko promieniami słońca ogrzewającymi skórę. Ale na co dzień pracuje nad urządzeniem, które będzie zapamiętywać światło i przechowywać je w kwantowej pamięci. Ambitnie? „Zawsze podobało mi się pływanie na dużych falach” – mówi windsurfer i doktor nauk fizycznych z Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego.

Wielomodowa pamięć kwantowa, nad którą pracuje, ma na celu zapisanie światła nie tylko jako obrazu. Gdyby bowiem udało się odtworzyć falę i strumień świetlny z dokładnością do jednego fotonu, powstałaby pamięć kwantowa, z której już niedaleko do komputera kwantowego i bezpiecznej, bo niedającej się podsłuchać komunikacji. Dlaczego? „Jeśli ktoś spróbuje przechwycić komunikat, w którym 1-kwantowy bit jest zapisany w jednym fotonie, to natychmiast się o tym dowiemy. Skoro bowiem jest tylko jeden foton, to nie można sobie zabrać tylko troszkę naszego sygnału – natychmiast przestalibyśmy go bowiem odbierać” – tłumaczy stypendysta START.

Michał Parniak zajmuje się konstrukcją pamięci światła i szuka źródła pojedynczych fotonów. Za „kartę pamięci” służą mu atomy rubidu. Co prawda rubid jest metalem, ale kiedy naukowcy go podgrzeją – paruje. W tym gazie atomów można zapisać światło w temperaturze pokojowej. Jednak trudno jest uzyskać dokładność na poziomie pojedynczych fotonów – dlatego naukowcy chłodzą gaz.

O osiągnięciach swojego zespołu Parniak opowiada na konferencjach naukowych i podczas wyjazdów do partnerskich instytucji badawczych. W tej dziedzinie Polacy są chętnie cytowani przez zagranicznych kolegów. Podróże są więc okazją do odwiedzenia dobrych uniwersytetów i ciekawych miejsc. Naukowiec przebywa obecnie na stażu w Kopenhadze, był też w Dolinie Krzemowej i w Hongkongu. „Mamy konkurencję w Chinach, więc to dla nas ważne, żeby grupom chińskim pokazać, co robimy, aby mogli nas cytować” – mówi fizyk. ©℗