研究人員首先在一束光脈沖中存儲(chǔ)一幅圖像。當(dāng)光脈沖遇到原子狀態(tài)氣體時(shí)，光脈沖被氣體吸收并激活氣體原子。但是，當(dāng)?shù)诙庵湎蛟摎怏w時(shí)，將驅(qū)散氣體原子，使氣體形成單一的量子態(tài)，并造成第一束光脈沖穿過氣體。這種現(xiàn)象被稱為"電磁感應(yīng)透明"現(xiàn)象。

物理學(xué)家正是利用這種方法來捕獲、存儲(chǔ)和恢復(fù)復(fù)雜的三維光場(chǎng)。他們?cè)谝皇饷}沖中將一幅圖片減速到每秒8000米的群速度。這一群速度使得圖片能夠存儲(chǔ)于原子狀態(tài)的氣體之中長(zhǎng)達(dá)數(shù)微秒之久。具體的實(shí)驗(yàn)過程是，首先將兩束光線射向一個(gè)5厘米長(zhǎng)的氣體試管上，該試管中含有52°C的銣氣以及用于隔離作用的氖氣。第一束光脈沖(即包含圖像的光脈沖)只要有一半離開氣體試管，立即關(guān)閉第二束光柱，這樣圖像的余下一半就存儲(chǔ)于氣體之中。在這里，圖像是以原子的量子態(tài)編碼存儲(chǔ)的。30微秒后，再次打開第二束光柱，圖像也隨之恢復(fù)。

以色列理工學(xué)院的研究人員莫舍-舒克解釋，在存儲(chǔ)期間，整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中沒有任何光場(chǎng)。光線攜帶的所有信息被轉(zhuǎn)換為氣體中所有原子的量子態(tài)。如果能夠很容易地檢測(cè)出原子的量子態(tài)的穩(wěn)定水平，人們將能夠看到一幅鮮明的"圖像"存在于該氣體之中。由于氣體原子的擴(kuò)散性，恢復(fù)的圖像看起來可能模糊不清，而且信噪比大大降低。為了改進(jìn)圖像的清晰度，研究人員采用了一種新的技術(shù)方法，將由于原子運(yùn)動(dòng)造成的圖像模糊化問題減少到最低程度。該技術(shù)與移相微影技術(shù)有相似之處。研究人員將這些圖像特征的相位轉(zhuǎn)移180度，這樣那些擴(kuò)散到圖像線條之間區(qū)域的相反相位的原子的振幅將被取消，也就不可能有光線射出而模糊圖像的線條。

氣體存儲(chǔ)圖像的技術(shù)，將在圖像處理及相關(guān)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。科學(xué)家們預(yù)測(cè)，利用這種方法將可能存儲(chǔ)更為清晰的圖像，包括即時(shí)圖像或電影等數(shù)據(jù)。當(dāng)然，這種光存儲(chǔ)技術(shù)并不僅僅局限應(yīng)用于圖像存儲(chǔ)方面，在未來的量子信息發(fā)展中，光存儲(chǔ)技術(shù)將同樣發(fā)揮著重要的作用。最直接的應(yīng)用就是量子位數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

多易