تحقق التداخل الكمي على مسافة قياسية تبلغ 300 كيلومتر

قام فريق دولي من الباحثين بتطوير نظام يعتمد على النقاط الكمومية للإرسال

معلومة.أظهرت التجارب أنه يوفر مصادر فوتون مفردة فعالة ولا يمكن تمييزها مع ضوضاء منخفضة للغاية، وتحويل تردد أحادي الفوتون قابل للضبط ونقله عبر ألياف طويلة ومنخفضة التشتت. وهذا ضروري لإنشاء شبكات اتصالات كمومية ذات حالة صلبة.

اعتاد الفيزيائيون على إنشاء واحدةالفوتونات هي نقاط كمومية مقترنة بشكل قاطع بالميكرويسونات. يمكن ضبط الجهاز باستخدام الرنين. تذكر أن النقاط الكمومية هي جزيئات موصل أو أشباه موصلات تكون فيها ناقلات الشحنة (الإلكترونات أو الثقوب) محدودة مكانيًا في الأبعاد الثلاثة. هذه الأجهزة صغيرة بما يكفي ، عادة على بعد بضعة نانومترات فقط ، لتظهر التأثيرات الكمومية.

للقضاء على عدم تجانس النقاط الكمومية وتحويل الطول الموجي للإشعاع في نطاق الاتصالات السلكية واللاسلكية ، استخدم العلماء تحويل التردد الكمي. أظهرت التجارب أنه في النهج الجديد ، تصل رؤية التداخل الملحوظ إلى٪ 93 عند إرسال إشارة عبر ألياف بطول 302 كم.

الإعداد التجريبية. الصورة: شيانغ يو وآخرون ، الضوئيات المتقدمة

في الاتصالات الكلاسيكية ، يمكن أن تكون الإشاراتتضخيم بصمت للإرسال عبر مسافات طويلة. لكن العلماء أوضحوا أن الحالات الكمية في حالة التراكب لا يمكن تضخيمها لأنه لا يمكن استنساخها تمامًا. لذلك ، لإنشاء مثل هذه الشبكة ، لا يلزم فقط القنوات الكمية ذات الخسائر المنخفضة للغاية والذاكرة الكمية ، ولكن أيضًا مصادر الضوء الكمومية عالية الأداء.

تعتبر النقاط الكمومية مرشحًا مثاليًا لـخلق شبكات ضخمة. إنها توفر الخصائص الضرورية لمصدر فوتون واحد ، ولكن على مدار العقدين الماضيين ، نادرًا ما تجاوزت رؤية التداخل الكمي بين QDs المستقلة الحد الكلاسيكي البالغ 50٪ ، ولم تصل المسافات القصوى سوى بضعة كيلومترات.

لقد تجاوز عملنا الكم السابقتجارب على أساس QD بمقاييس تتراوح من حوالي كيلومتر واحد إلى 300 كيلومتر ، وهو أكبر بمرتين من حيث الحجم ، وبالتالي يفتح احتمالًا مثيرًا للشبكات الكمية ذات الحالة الصلبة.

تشاو يانغ لو ، أستاذ في جامعة الصين للعلوم والتكنولوجيا

قراءة المزيد:

تم اكتشاف قبر "قابلة يسوع": أخبر العلماء ما وجدوه هناك

اليوم ، سيضرب علماء من الأرض الكويكب بنبضة راديوية

الهواتف الذكية المسماة والتي سيتوقف WhatsApp عن العمل عليها اعتبارًا من عام 2023