Криптирането на данни по начин, който позволява сигурни комуникации, е все по-нарастващо
Квантово заплитане - квантово механичноявление, при което квантовите състояния на два или повече обекта са взаимозависими. Това означава, че в една квантова мрежа стационарните кубити на мрежата са оплетени в комуникационен канал, който обикновено се състои от фотони (светлинни частици). За първи път физици от университета в Бон демонстрираха квантово заплитане между стационарен кубит (квантова система с две състояния) и фотон, директно свързан с оптично влакно (фотонов резонатор с оптични влакна). Резултатите от изследването са публикувани от списанието npj Квантова информация,
Квантовите системи са част от технологията на бъдещето.Когато носителите на квантова информация (квантови възли) са свързани помежду си чрез квантови канали, се формира квантова мрежа. От 2009 г. учени от университета в Бон работят по внедряването на квантов мрежов възел, в който отделен йон под формата на кубит памет е свързан към оптичен резонатор като интерфейс между светлината и материята.
Въпреки това, за разпространението на квантова информация вмрежи стационарни мрежови кубити трябва да бъдат свързани към комуникационен канал. Проблемът е, че квантовото състояние не може да бъде копирано и предадено по класическия начин. Като комуникационен канал обикновено се използват фотони, които са трудни за съхранение, но позволяват бързо предаване на информация. Внедряването на ефективни интерфейси между фотони и стационарни кубити е от решаващо значение за скоростта на трансфер на информация и мащабируемостта на квантовата мрежа.
В своята експериментална постановка ученитереализира специален интерфейс между светлина и материя. За да направят това, физиците са използвали оптичен резонатор, състоящ се от две противоположни огледала в краищата на два световода. Учените също премахнаха част от оптичното влакно с помощта на лазерен импулс и след това покриха краищата му с отразяващо покритие.
Дизайнът и комбинацията от такъв резонатор сединият е експериментален проблем. Влакната и йонът трябва да бъдат разположени с относителна точност около един микрометър един спрямо друг. Малък обем на кухината обаче увеличава взаимодействието на светлината с материята. Това осигурява висока честотна лента за разпространение на квантова информация по мрежата. Друго предимство е, че влакнестата кухина води до вътрешно свързване на фотони с оптичните влакна. Това значително опростява разпространението им в мрежата.
С вашата експериментална настройкаучените бяха първите, които демонстрираха квантово заплитане между стационарен кубит и фотон в оптичен резонатор. Те забелязаха, че дори на разстояние един метър и половина, един йон и фотон споделят общо заплетено квантово състояние.
Резултатите от изследването ще бъдат полезни вразпределени квантови изчисления. Физиците планират да доразвият своята система, например, като подобрят стабилността на интерфейса на светлинната материя и използват устройство за разпределение на квантови ключове.
Прочетете още
Уран е получил статута на най-странната планета в Слънчевата система. Защо?
Хората могат да издържат на много ниски температури дори без източници на топлина
Физиците са създали аналог на черна дупка и са потвърдили теорията на Хокинг. Къде води?
Кубитът е квантов разряд или най-малкият елемент за съхраняване на информация в квантов компютър.