Šifriranje podataka na način koji omogućuje sigurnu komunikaciju je u stalnom porastu
Kvantna isprepletenost – kvantna mehanikafenomen u kojem su kvantna stanja dva ili više objekata međuovisna. To znači da su u kvantnoj mreži stacionarni kubiti mreže upleteni u komunikacijski kanal koji se obično sastoji od fotona (svjetlosnih čestica). Po prvi put, fizičari sa Sveučilišta u Bonnu demonstrirali su kvantnu isprepletenost između stacionarnog qubita (kvantni sustav s dva stanja) i fotona izravno spojenog na optičko vlakno (foton optičkog rezonatora). Rezultate istraživanja objavio je časopis npj kvantne informacije,
Kvantni sustavi dio su tehnologije budućnosti.Kad su nositelji kvantnih informacija (kvantni čvorovi) međusobno povezani kvantnim kanalima, nastaje kvantna mreža. Od 2009. godine znanstvenici sa Sveučilišta u Bonnu rade na implementaciji kvantnog mrežnog čvora u kojem je zasebni ion u obliku memorijskog kubita povezan s optičkim rezonatorom kao sučelje između svjetlosti i materije.
Međutim, za distribuciju kvantnih informacija umreže stacionarni mrežni kubiti moraju biti povezani s komunikacijskim kanalom. Problem je u tome što se kvantno stanje ne može kopirati i prenositi na klasičan način. Kao komunikacijski kanal obično se koriste fotoni koje je teško pohraniti, ali omogućuju brzi prijenos informacija. Primjena učinkovitih sučelja između fotona i stacionarnih kubita presudna je za brzinu prijenosa informacija i skalabilnost kvantne mreže.
U svojoj eksperimentalnoj postavi znanstveniciostvario posebno sučelje između svjetlosti i materije. Kako bi to učinili, fizičari su koristili optički rezonator koji se sastoji od dva suprotna zrcala na krajevima dvaju svjetlovoda. Znanstvenici su uz pomoć laserskog pulsa uklonili dio optičkog vlakna, a potom njegove krajeve premazali reflektirajućim premazom.
Dizajn i kombinacija takvog rezonatora sajedan je eksperimentalni problem. Vlakna i ion moraju se postaviti s međusobnom relativnom točnošću od oko jednog mikrometra. Međutim, mali volumen šupljine povećava interakciju svjetlosti s materijom. To omogućuje veliku propusnost za distribuciju kvantnih informacija putem mreže. Sljedeća je prednost što šupljina vlakana rezultira unutarnjim spajanjem fotona s optičkim vlaknima. To uvelike pojednostavljuje njihovu distribuciju na webu.
S eksperimentalnim postavljanjemznanstvenici su prvi demonstrirali kvantno preplitanje stacionarnog kubita i fotona u optičkom rezonatoru. Primijetili su da čak i na udaljenosti od jednog i pol metra, jedan ion i foton dijele zajedničko isprepleteno kvantno stanje.
Rezultati istraživanja bit će korisni udistribuirano kvantno računanje. Fizičari planiraju dalje razvijati svoj sustav, na primjer, poboljšanjem stabilnosti sučelja svjetlosne tvari i uporabom uređaja za distribuciju kvantnih ključeva.
Čitaj više
Uran je dobio status najčudnijeg planeta u Sunčevom sustavu. Zašto?
Ljudi mogu podnijeti vrlo niske temperature čak i bez izvora topline
Fizičari su stvorili analog crne rupe i potvrdili Hawkingovu teoriju. Kamo vodi?
Qubit je kvantno pražnjenje ili najmanji element za pohranu informacija u kvantno računalo.