Duomenų šifravimas taip, kad būtų užtikrintas saugus ryšys, yra vis dažnesnis
Kvantinis susipynimas – kvantinė mechaninėreiškinys, kai dviejų ar daugiau objektų kvantinės būsenos yra tarpusavyje susijusios. Tai reiškia, kad kvantiniame tinkle stacionarūs tinklo kubitai yra įsipainioję į ryšio kanalą, kuris dažniausiai susideda iš fotonų (šviesos dalelių). Pirmą kartą Bonos universiteto fizikai pademonstravo kvantinį susipynimą tarp stacionaraus kubito (dviejų būsenų kvantinės sistemos) ir fotono, tiesiogiai prijungto prie optinio pluošto (optinio pluošto rezonatoriaus fotono). Tyrimo rezultatus publikuoja žurnalas npj kvantinė informacija.
Kvantinės sistemos yra ateities technologijų dalis.Kvantinės informacijos nešėjus (kvantinius mazgus) sujungus kvantiniais kanalais, susidaro kvantinis tinklas. Nuo 2009 m. Bonos universiteto mokslininkai stengėsi įgyvendinti kvantinio tinklo mazgą, kuriame atskiras jonas atminties kubito pavidalu yra sujungtas su optiniu rezonatoriumi kaip šviesos ir materijos sąsaja.
Tačiau kvantinei informacijai platintistacionarūs tinklo kubitai turi būti prijungti prie ryšio kanalo. Problema ta, kad kvantinės būsenos negalima nukopijuoti ir perduoti klasikiniu būdu. Kaip ryšio kanalas dažniausiai naudojami fotonai, kuriuos sunku kaupti, tačiau jie leidžia greitai perduoti informaciją. Efektyvių sąsajų tarp fotonų ir stacionarių kubitų diegimas yra labai svarbus informacijos perdavimo greičiui ir kvantinio tinklo masteliui.
Savo eksperimentinėje sąrangoje mokslininkaisuvokė ypatingą šviesos ir materijos sąsają. Norėdami tai padaryti, fizikai panaudojo optinį rezonatorių, sudarytą iš dviejų priešingų veidrodžių dviejų šviesos kreiptuvų galuose. Mokslininkai taip pat pašalino dalį optinio pluošto naudodami lazerio impulsą, o tada padengė jo galus atspindinčia danga.
Tokio rezonatoriaus dizainas ir derinys suviena yra eksperimentinė problema. Pluoštai ir jonas turi būti išdėstyti santykinai maždaug vieno mikrometro tikslumu vienas kito atžvilgiu. Tačiau nedidelis ertmės tūris padidina šviesos sąveiką su materija. Tai suteikia didelį pralaidumą kvantinei informacijai paskirstyti tinkle. Kitas privalumas yra tas, kad pluošto ertmė lemia vidinį fotonų sujungimą su optiniais pluoštais. Tai labai supaprastina jų platinimą internete.
Su eksperimentine sąrankamokslininkai pirmieji šviesolaidiniame rezonatoriuje pademonstravo kvantinį susipainiojimą tarp stacionarios kubito ir fotono. Jie pastebėjo, kad net pusantro metro atstumu vienas jonas ir fotonas turėjo bendrą susipynusią kvantinę būseną.
Tyrimo rezultatai bus naudingi 2008 mpaskirstytas kvantinis skaičiavimas. Fizikai planuoja toliau plėtoti savo sistemą, pavyzdžiui, pagerindami šviesos ir materijos sąsajos stabilumą ir naudodami prietaisą kvantiniams klavišams paskirstyti.
Skaityti daugiau
Uranas gavo keisčiausios Saulės sistemos planetos statusą. Kodėl?
Žmonės gali atlaikyti labai žemą temperatūrą net ir be šilumos šaltinių
Fizikai sukūrė juodosios skylės analogą ir patvirtino Hawkingo teoriją. Kur jis veda?
Kbitija yra kvantinė iškrova arba mažiausias elementas, skirtas informacijai išsaugoti kvantiniame kompiuteryje.