Fyysikot ovat pitäneet atomien kvanttiketujuutta ennätysetäisyydellä 33 km

Fyysikot käyttivät optisissa ansoissa kahden rubidiumatomin järjestelmää. Kvanttimuistimoduulit olivat

sijaitsee kahdessa kampuksen etälaboratoriossaMünchenin Ludwig Maximilianin yliopisto ja yhdistetty valokaapelilla. Taajuusmuuttajan avulla tiedemiehet pystyivät ylläpitämään kvanttisidonnan ennätysetäisyydellä.

Laserpulssi herättää rubidiumatomeja sen jälkeenjotka palaavat spontaanisti perustilaansa lähettäen kukin fotonin. Liikemäärän säilymisen vuoksi atomin spin on sotkeutunut sen lähettämän fotonin polarisaatioon. Tiedemiehet ovat käyttäneet näitä hiukkasia yhdistämään kvanttimekaanisesti kaksi atomia. He välittivät ne valokuitukaapelia pitkin vastaanottoasemalle, jossa fotonien yhteinen mittaus paljastaa kvanttikettumuksen.

Vaikeus lähettää tällaista signaalia suurelleetäisyys on suhteessa emittoidun säteilyn aallonpituuteen. Suurin osa kvanttimuistina käytetyistä elementeistä säteilee valoa näkyvällä tai lähellä infrapuna-alueella. Lasikuiduissa tällaiset fotonit voivat kulkea noin kilometrin ja sitten eksyä, tutkijat selittävät.

Koejärjestelyn kaavio. Taajuusmuunnetut fotonit siirretään keskusasemalle, jossa Bellin tilamittari muuttaa kietoutumista. Lähde: Tim van Leent et al, Nature

Tämän rajoituksen voittamiseksi, fyysikotoptimoida verkon yli lähetettyjen fotonien aallonpituuden. Kahta kvanttitaajuusmuuttajaa käyttämällä ne kasvattivat alkuperäisen aallonpituuden 780 nm:stä 1517 nm:iin. Samaan aikaan tutkijat onnistuivat saavuttamaan ennennäkemättömän muunnostehokkuuden: 57%.

Kokeilumme on erityinen siinä mielessä, että mesotkeudumme todella yhteen kaksi paikallaan olevaa hiukkasta, eli atomia, jotka toimivat kvanttimuistina. Tämä on paljon vaikeampaa kuin fotonien takertuminen, mutta avaa monia muita mahdollisia sovelluksia.

Tim van Lint, fyysikko Münchenin Ludwig Maximilianin yliopistosta, julkaisun toinen kirjoittaja

Tutkijat uskovat, että taajuusmuunnosjärjestelmä auttaa rakentamaan laajamittaisia ​​kvanttiverkkoja ja luomaan turvallisia kvanttiviestintäprotokollia.

Lue lisää:

Musta aukko galaksissa osoitti Einsteinin olevan oikeassa. Pääasia

Avaruus tuhoaa luita ja muuttaa niiden rakennetta: tiedemiehet eivät tiedä, kuinka ihmiset lentävät Marsiin

Tähtitieteilijät ovat löytäneet planeettoja, jotka eroavat Maasta, mutta sopivat elämään