Datu šifrēšana tādā veidā, kas nodrošina drošus sakarus, ir arvien pieaugoša
Kvantu sapīšanās - kvantu mehāniskāparādība, kurā divu vai vairāku objektu kvantu stāvokļi ir savstarpēji atkarīgi. Tas nozīmē, ka kvantu tīklā tīkla stacionārie kubiti ir sapinušies sakaru kanālā, kas parasti sastāv no fotoniem (gaismas daļiņām). Pirmo reizi Bonnas Universitātes fiziķi ir parādījuši kvantu saķeri starp stacionāru kubitu (divu stāvokļu kvantu sistēmu) un fotonu, kas tieši savienots ar optisko šķiedru (optiskās šķiedras rezonatora fotonu). Pētījuma rezultātus publicē žurnāls npj Kvantu informācija.
Kvantu sistēmas ir daļa no nākotnes tehnoloģijas.Kad kvantu informācijas nesējus (kvantu mezglus) savstarpēji savieno kvantu kanāli, veidojas kvantu tīkls. Kopš 2009. gada Bonnas universitātes zinātnieki strādā pie kvantu tīkla mezgla ieviešanas, kurā atsevišķs jons atmiņas kvīta formā ir savienots ar optisko rezonatoru kā gaismas un materiāla saskarne.
Tomēr kvantu informācijas izplatīšanaistacionāriem tīkla kbitiem jābūt savienotiem ar sakaru kanālu. Problēma ir tā, ka kvantu stāvokli nevar kopēt un pārsūtīt klasiskā veidā. Kā sakaru kanāls parasti tiek izmantoti fotoni, kurus ir grūti uzglabāt, taču tie ļauj ātri pārraidīt informāciju. Efektīvu saskarņu ieviešana starp fotoniem un stacionāriem kvitiem ir kritiski svarīga informācijas pārraides ātrumam un kvantu tīkla mērogojamībai.
Savā eksperimentālajā uzstādījumā zinātniekisaprata īpašu saskarni starp gaismu un matēriju. Lai to izdarītu, fiziķi izmantoja optisko rezonatoru, kas sastāv no diviem pretējiem spoguļiem divu gaismas vadotņu galos. Zinātnieki arī noņēma daļu optiskās šķiedras, izmantojot lāzera impulsu, un pēc tam pārklāja tās galus ar atstarojošu pārklājumu.
Šāda rezonatora dizains un kombinācija arviena ir eksperimentāla problēma. Šķiedras un jons jānovieto relatīvi ar precizitāti aptuveni viens mikrometrs attiecībā pret otru. Tomēr neliels dobuma tilpums palielina gaismas mijiedarbību ar matēriju. Tas nodrošina lielu joslas platumu kvantu informācijas izplatīšanai tīklā. Vēl viena priekšrocība ir tā, ka šķiedru dobumā fotoni tiek savienoti ar optiskajām šķiedrām. Tas ievērojami vienkāršo to izplatīšanu tīmeklī.
Ar eksperimentālo iestatījumuzinātnieki bija pirmie, kas šķiedru optiskajā rezonatorā demonstrēja kvantu saķeršanos starp stacionāru kubi un fotonu. Viņi pamanīja, ka pat pusotra metra attālumā vienam jonam un fotonam bija kopīgs sapinies kvantu stāvoklis.
Pētījuma rezultāti būs noderīgisadalīta kvantu skaitļošana. Fiziķi plāno turpināt attīstīt savu sistēmu, piemēram, uzlabojot gaismas un matērijas saskarnes stabilitāti un izmantojot ierīci kvantu taustiņu izplatīšanai.
Lasīt vairāk
Urāns ir saņēmis visdīvainākās Saules sistēmas planētas statusu. Kāpēc?
Cilvēks var izturēt ļoti zemu temperatūru arī bez siltuma avotiem
Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?
Kvīts ir kvantu izlāde vai mazākais elements informācijas glabāšanai kvantu datorā.