Un team internazionale di ricercatori ha sviluppato un sistema di trasmissione basato su punti quantici
I fisici erano soliti creare singlei fotoni sono punti quantici accoppiati deterministicamente a microrisonatori. Il dispositivo può essere sintonizzato utilizzando la risonanza. Ricordiamo che i punti quantici sono particelle di un conduttore o semiconduttore in cui i portatori di carica (elettroni o lacune) sono spazialmente limitati in tutte e tre le dimensioni. Tali dispositivi sono abbastanza piccoli, in genere solo pochi nanometri, da consentire la comparsa di effetti quantistici.
Per eliminare la disomogeneità di punti quantici espostando la lunghezza d'onda della radiazione nella gamma delle telecomunicazioni, gli scienziati hanno utilizzato la conversione di frequenza quantistica. Gli esperimenti hanno dimostrato che nel nuovo approccio, la visibilità dell'interferenza osservata è fino al 93% quando un segnale viene trasmesso su una fibra di 302 km.
Setup sperimentale. Immagine: Xiang You et al., Advanced Photonics
Nelle telecomunicazioni classiche, i segnali possono essereamplificare silenziosamente per trasmettere su lunghe distanze. Ma gli stati quantistici in sovrapposizione non possono essere amplificati perché non possono essere perfettamente clonati, spiegano gli scienziati. Pertanto, per creare una tale rete, sono necessari non solo canali quantistici con perdite estremamente basse e memoria quantistica, ma anche sorgenti di luce quantistica ad alte prestazioni.
I punti quantici sono un candidato ideale percreando reti enormi. Forniscono le proprietà necessarie di una singola sorgente di fotoni, ma negli ultimi due decenni la visibilità dell'interferenza quantistica tra QD indipendenti ha raramente superato il limite classico del 50% e le distanze massime hanno raggiunto solo pochi chilometri.
Il nostro lavoro è andato oltre il quanto precedenteesperimenti sulla base della QD a scale da circa 1 km a 300 km, che è di due ordini di grandezza maggiore, e apre così una prospettiva entusiasmante per le reti quantistiche a stato solido.
Chao-Yang Lu, professore alla China University of Science and Technology
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