Starptautiska pētnieku komanda ir izstrādājusi sistēmu, kuras pamatā ir kvantu punkti pārraidei
Fiziķi mēdza izveidot singlufotoni ir kvantu punkti, kas deterministiski savienoti ar mikrorezonatoriem. Ierīci var noregulēt, izmantojot rezonansi. Atcerieties, ka kvantu punkti ir vadītāja vai pusvadītāja daļiņas, kurās lādiņu nesēji (elektroni vai caurumi) ir telpiski ierobežoti visās trīs dimensijās. Šādas ierīces ir pietiekami mazas, parasti tikai daži nanometri, lai parādītos kvantu efekti.
Lai novērstu kvantu punktu neviendabīgumu unmainot starojuma viļņa garumu telekomunikāciju diapazonā, zinātnieki ir izmantojuši kvantu frekvences pārveidi. Eksperimenti ir parādījuši, ka jaunajā pieejā novērotā traucējumu redzamība ir līdz 93%, kad signāls tiek pārraidīts pa 302 km šķiedru.
Eksperimentāla iestatīšana. Attēls: Xiang You et al., Advanced Photonics
Klasiskajās telekomunikācijās signāli var būtklusi pastipriniet, lai pārraidītu lielos attālumos. Taču kvantu stāvokļus superpozīcijā nevar pastiprināt, jo tos nevar perfekti klonēt, skaidro zinātnieki. Tāpēc, lai izveidotu šādu tīklu, ir nepieciešami ne tikai kvantu kanāli ar īpaši zemiem zudumiem un kvantu atmiņu, bet arī augstas veiktspējas kvantu gaismas avoti.
Kvantu punkti ir ideāls kandidātsveidojot masveida tīklus. Tie nodrošina viena fotonu avota nepieciešamās īpašības, taču pēdējo divu desmitgažu laikā kvantu traucējumu redzamība starp neatkarīgiem QD reti ir pārsniegusi klasisko 50% robežu, un maksimālie attālumi ir sasnieguši tikai dažus kilometrus.
Mūsu darbs ir pārsniedzis iepriekšējos apjomuseksperimenti, pamatojoties uz QD mērogā no aptuveni 1 km līdz 300 km, kas ir par divām kārtām lielāks, un tādējādi paver aizraujošas perspektīvas cietvielu kvantu tīkliem.
Chao-Yang Lu, Ķīnas Zinātnes un tehnoloģiju universitātes profesors
Lasīt vairāk:
Tika atklāts “Jēzus vecmātes” kaps: zinātnieki pastāstīja, ko tur atrada
Šodien zinātnieki no Zemes trāpīs asteroīdam ar radio impulsu
Nosaukti viedtālruņi, kuros WhatsApp pārtrauks darboties no 2023. gada