استخدم الفيزيائيون نظامًا مكونًا من ذرتين من الروبيديوم في المصائد البصرية. كانت وحدات الذاكرة الكمومية
نبضة الليزر تثير ذرات الروبيديوم بعد ذلكالتي يعودون بها تلقائيًا إلى حالتها الأساسية ، كل منها يصدر فوتونًا. بسبب الحفاظ على الزخم الزاوي ، يتشابك دوران الذرة مع استقطاب الفوتون الذي تصدره. استخدم العلماء هذه الجسيمات لربط ذرتين ميكانيكيًا. قاموا بنقلها عبر كابل ألياف بصرية إلى محطة استقبال ، حيث يكشف القياس المشترك للفوتونات عن التشابك الكمي.
صعوبة إرسال مثل هذه الإشارة إلى نطاق كبيرالمسافة مرتبطة بالطول الموجي للإشعاع المنبعث. تصدر معظم العناصر المستخدمة كذاكرة كمومية ضوءًا في نطاق الأشعة تحت الحمراء المرئي أو القريب. وأوضح العلماء أن مثل هذه الفوتونات في الألياف الزجاجية يمكن أن تسافر لمسافة كيلومتر واحد ثم تضيع.
مخطط الإعداد التجريبي. يتم إرسال الفوتونات المحولة بالتردد إلى محطة مركزية ، حيث يغير مقياس حالة بيل التشابك. المصدر: Tim van Leent et al، Nature
للتغلب على هذا القيد علماء الفيزياءتحسين الطول الموجي للفوتونات المرسلة عبر الشبكة. باستخدام محولين للتردد الكمومي ، قاموا بزيادة الطول الموجي الأصلي من 780 نانومتر إلى 1517 نانومتر. في الوقت نفسه ، تمكن الباحثون من تحقيق كفاءة تحويل غير مسبوقة: 57٪.
تجربتنا مميزة في أننانحن بالفعل نشبك جسيمين ثابتين ، أي الذرات ، التي تعمل كذاكرة كمومية. هذا أكثر تعقيدًا بكثير من تشابك الفوتون ، لكنه يفتح العديد من التطبيقات الممكنة الأخرى.
تيم فان لينت ، عالم فيزياء في جامعة لودفيج ماكسيميليان في ميونيخ ، مؤلف مشارك للنشر
يعتقد الباحثون أن نظام تحويل التردد سيساعد في بناء شبكات كمية واسعة النطاق وإنشاء بروتوكولات اتصال كمومية آمنة.
قراءة المزيد:
أثبت وجود ثقب أسود في المجرة أن أينشتاين كان على حق. الشيء الرئيسي
الفضاء يدمر العظام ويغير هيكلها: لا يعرف العلماء كيف سيطير الناس إلى المريخ
وجد علماء الفلك كواكب مختلفة عن الأرض ، لكنها مناسبة للحياة