Az adatok titkosítása olyan módon, amely lehetővé teszi a biztonságos kommunikációt, egyre nagyobb feladat
Kvantumösszefonódás – kvantummechanikaiolyan jelenség, amelyben két vagy több objektum kvantumállapotai kölcsönösen függenek egymástól. Ez azt jelenti, hogy egy kvantumhálózatban a hálózat stacionárius qubitjei egy kommunikációs csatornába vannak belegabalyodva, amely általában fotonokból (fényrészecskékből) áll. A Bonni Egyetem fizikusai először mutattak be kvantumösszefonódást egy álló qubit (kétállapotú kvantumrendszer) és egy optikai szálhoz közvetlenül kapcsolt foton (száloptikai rezonátor foton) között. A tanulmány eredményeit a folyóirat npj Quantum Information.
A kvantum rendszerek a jövő technológiájának részei.Amikor a kvantum információ hordozóit (kvantum csomópontok) kvantum csatornákkal kapcsolják össze, akkor egy kvantum hálózat alakul ki. A bonni egyetem tudósai 2009 óta dolgoznak egy olyan kvantumhálózati csomópont megvalósításán, amelyben a fény és az anyag közötti interfészként egy optikai rezonátorhoz külön memória kvóta formájában csatlakozik.
A kvantuminformációk elosztására azonbanhálózatoknak a helyhez kötött hálózati quiteket kommunikációs csatornához kell csatlakoztatni. A probléma az, hogy egy kvantumállapot nem másolható és továbbítható klasszikus módon. Kommunikációs csatornaként általában fotonokat használnak, amelyeket nehéz tárolni, de lehetővé teszik az információk gyors továbbítását. A fotonok és az álló kvbitek közötti hatékony interfészek megvalósítása kritikus fontosságú a kvantumhálózat információátviteli sebessége és skálázhatósága szempontjából.
Kísérleti elrendezésükben a tudósokspeciális interfészt valósított meg a fény és az anyag között. Ehhez a fizikusok egy optikai rezonátort használtak, amely két szemközti tükörből állt két fényvezető végén. A tudósok lézerimpulzussal eltávolították az optikai szál egy részét is, majd fényvisszaverő bevonattal vonták be a végeit.
Egy ilyen rezonátor kialakítása és kombinációja aaz egyik kísérleti probléma. A rostokat és az ionokat egymáshoz viszonyítva körülbelül egy mikrométer relatív pontossággal kell elhelyezni. A kis üregtérfogat azonban növeli a fény és az anyag kölcsönhatását. Ez nagy sávszélességet biztosít a kvantum információk hálózaton keresztüli terjesztéséhez. További előny, hogy a szálüreg fotonok belső összekapcsolását eredményezi az optikai szálakkal. Ez nagyban leegyszerűsíti az internetes terjesztésüket.
A kísérleti beállításokkala tudósok elsőként mutatták ki az álló kvóta és a foton közötti kvantumos összefonódást egy száloptikai rezonátorban. Észrevették, hogy másfél méter távolságban is egyetlen ionnak és egy fotonnak közös kusza kvantumállapota van.
A kutatási eredmények hasznosak lesznekelosztott kvantumszámítás. A fizikusok tervezik a rendszerük továbbfejlesztését, például a fény-anyag interfész stabilitásának javításával és a kvantumkulcsok elosztására szolgáló eszköz használatával.
Olvass tovább
Az Uránusz a Naprendszer legfurcsább bolygójának státuszát kapta. Miért?
Az emberek hőforrások nélkül is ellenállnak a nagyon alacsony hőmérsékletnek
A fizikusok létrehozták a fekete lyuk analógját, és megerősítették Hawking elméletét. Hova vezet?
A qubit egy kvantumkisülés, vagy a legkisebb elem az információk tárolásához egy kvantum számítógépben.