פיזיקאים השתמשו במערכת של שני אטומי רובידיום במלכודות אופטיות. מודולי זיכרון קוונטי היו
דופק הלייזר מעורר אטומי רובידיום, לאחרשהם חוזרים באופן ספונטני למצב הקרקע שלהם, כל אחד פולט פוטון. בשל שימור התנע הזוויתי, הספין של אטום מסתבך עם הקיטוב של הפוטון שהוא פולט. מדענים השתמשו בחלקיקים האלה כדי לחבר שני אטומים קוונטית-מכנית. הם העבירו אותם דרך כבל סיבים אופטיים לתחנת קליטה, שם מדידה משותפת של הפוטונים חושפת הסתבכות קוונטית.
הקושי בהעברת אות כזה לגדולהמרחק קשור לאורך הגל של הקרינה הנפלטת. רוב האלמנטים המשמשים כזיכרון קוונטי פולטים אור בתחום הנראה או קרוב לאינפרא אדום. בסיבי זכוכית, פוטונים כאלה יכולים לעבור כקילומטר ואז ללכת לאיבוד, מסבירים המדענים.
סכימה של מערך הניסוי. הפוטונים המומרים בתדר מועברים לתחנה מרכזית, שם מד מצב הפעמון משנה הסתבכות. מקור: Tim van Leent et al, Nature
כדי להתגבר על מגבלה זו, פיזיקאיםאופטימיזציה של אורך הגל של הפוטונים המועברים דרך הרשת. באמצעות שני ממירי תדר קוונטי, הם הגדילו את אורך הגל המקורי מ-780 ננומטר ל-1517 ננומטר. במקביל, הצליחו החוקרים להגיע ליעילות המרה חסרת תקדים: 57%.
הניסוי שלנו מיוחד בכך שאנחנואנחנו באמת מסתבכים שני חלקיקים נייחים, כלומר אטומים, הפועלים כזיכרון קוונטי. זה הרבה יותר מורכב מהסתבכות פוטונים, אבל פותח יישומים אפשריים רבים אחרים.
טים ואן לינט, פיזיקאי באוניברסיטת לודוויג מקסימיליאן במינכן, מחבר המשותף של הפרסום
החוקרים מאמינים שמערכת המרת התדרים תסייע בבניית רשתות קוונטיות בקנה מידה גדול ויצירת פרוטוקולי תקשורת קוונטיים מאובטחים.
קרא עוד:
חור שחור בגלקסיה הוכיח שאיינשטיין צדק. הדבר העיקרי
החלל הורס עצמות ומשנה את המבנה שלהן: מדענים לא יודעים איך אנשים יטוסו למאדים
אסטרונומים מצאו כוכבי לכת שונים מכדור הארץ, אך מתאימים לחיים