La crittografia dei dati in modo da consentire comunicazioni sicure è una pratica in continua crescita
Entanglement quantistico - meccanica quantisticaun fenomeno in cui gli stati quantistici di due o più oggetti sono interdipendenti. Ciò significa che in una rete quantistica i qubit stazionari della rete sono impigliati in un canale di comunicazione, che di solito è costituito da fotoni (particelle di luce). Per la prima volta, i fisici dell’Università di Bonn hanno dimostrato l’entanglement quantistico tra un qubit stazionario (un sistema quantistico a due stati) e un fotone direttamente accoppiato a una fibra ottica (un fotone risonatore in fibra ottica). I risultati dello studio sono pubblicati dalla rivista npj Quantum Information.
I sistemi quantistici fanno parte della tecnologia del futuro.Quando i portatori di informazioni quantistiche (nodi quantistici) sono interconnessi da canali quantistici, si forma una rete quantistica. Dal 2009, gli scienziati dell'Università di Bonn hanno lavorato all'implementazione di un nodo di rete quantistica, in cui uno ione separato sotto forma di qubit di memoria è collegato a un risonatore ottico come interfaccia tra luce e materia.
Tuttavia, per la distribuzione di informazioni quantistiche inreti qubit di rete stazionarie devono essere collegati a un canale di comunicazione. Il problema è che uno stato quantistico non può essere copiato e trasmesso nel modo classico. Come canale di comunicazione vengono solitamente utilizzati i fotoni, che sono difficili da memorizzare, ma consentono di trasmettere rapidamente le informazioni. L'implementazione di interfacce efficienti tra fotoni e qubit stazionari è fondamentale per la velocità di trasferimento delle informazioni e la scalabilità di una rete quantistica.
Nella loro configurazione sperimentale, gli scienziatirealizzato una speciale interfaccia tra luce e materia. Per fare ciò, i fisici hanno utilizzato un risonatore ottico costituito da due specchi opposti alle estremità di due guide luminose. Gli scienziati hanno anche rimosso parte della fibra ottica utilizzando un impulso laser e poi ne hanno rivestito le estremità con un rivestimento riflettente.
Il design e la combinazione di un tale risonatore conuno è un problema sperimentale. Le fibre e lo ione devono essere posizionati con una precisione relativa di circa un micrometro l'uno rispetto all'altro. Tuttavia, un piccolo volume della cavità aumenta l'interazione della luce con la materia. Ciò fornisce un'elevata larghezza di banda per la distribuzione di informazioni quantistiche sulla rete. Un altro vantaggio è che la cavità della fibra determina l'accoppiamento interno dei fotoni con le fibre ottiche. Ciò semplifica notevolmente la loro distribuzione sul web.
Con la tua configurazione sperimentalegli scienziati sono stati i primi a dimostrare l'entanglement quantistico tra un qubit stazionario e un fotone in un risonatore a fibra ottica. Hanno notato che anche a una distanza di un metro e mezzo, un singolo ione e un fotone condividevano uno stato quantico entangled comune.
I risultati della ricerca saranno utili incalcolo quantistico distribuito. I fisici intendono sviluppare ulteriormente il loro sistema, ad esempio, migliorando la stabilità dell'interfaccia luce-materia e utilizzando un dispositivo per la distribuzione di chiavi quantistiche.
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Un qubit è una scarica quantistica, o il più piccolo elemento per memorizzare le informazioni in un computer quantistico.