Criptarea datelor într-un mod care să permită comunicații sigure este în continuă creștere
Entanglement cuantic - mecanică cuanticăun fenomen în care stările cuantice a două sau mai multe obiecte sunt interdependente. Aceasta înseamnă că într-o rețea cuantică, qubiții staționari ai rețelei sunt încurși într-un canal de comunicație, care de obicei constă din fotoni (particule de lumină). Pentru prima dată, fizicienii de la Universitatea din Bonn au demonstrat încrucișarea cuantică între un qubit staționar (un sistem cuantic cu două stări) și un foton cuplat direct la o fibră optică (un foton rezonator cu fibră optică). Rezultatele studiului sunt publicate de revista npj Informații cuantice.
Sistemele cuantice fac parte din tehnologia viitorului.Când purtătorii de informații cuantice (noduri cuantice) sunt interconectate prin canale cuantice, se formează o rețea cuantică. Din 2009, oamenii de știință de la Universitatea din Bonn lucrează la implementarea unui nod de rețea cuantică, în care un ion separat sub forma unui qubit de memorie este conectat la un rezonator optic ca o interfață între lumină și materie.
Cu toate acestea, pentru distribuirea informațiilor cuantice înrețele stațiile de rețea staționale trebuie conectate la un canal de comunicație. Problema este că o stare cuantică nu poate fi copiată și transmisă în mod clasic. Ca canal de comunicare, fotonii sunt de obicei folosiți, care sunt greu de stocat, dar permit transmiterea rapidă a informațiilor. Implementarea interfețelor eficiente între fotoni și qubituri staționare este esențială pentru rata de transfer de informații și scalabilitatea unei rețele cuantice.
În configurația lor experimentală, oamenii de științăa realizat o interfață specială între lumină și materie. Pentru a face acest lucru, fizicienii au folosit un rezonator optic format din două oglinzi opuse la capetele a două ghiduri de lumină. Oamenii de știință au îndepărtat, de asemenea, o parte a fibrei optice folosind un impuls laser și apoi i-au acoperit capetele cu un strat reflectorizant.
Proiectarea și combinația unui astfel de rezonator cuuna este o problemă experimentală. Fibrele și ionul trebuie plasate cu o precizie relativă de aproximativ un micrometru față de celălalt. Cu toate acestea, un volum mic al cavității crește interacțiunea luminii cu materia. Aceasta oferă lățime de bandă mare pentru distribuirea informațiilor cuantice prin rețea. Un alt avantaj este că cavitatea fibrelor are ca rezultat cuplarea internă a fotonilor cu fibrele optice. Acest lucru simplifică foarte mult distribuția lor pe web.
Cu configurarea dvs. experimentalăoamenii de știință au fost primii care au demonstrat încurcarea cuantică între un qubit staționar și un foton într-un rezonator cu fibră optică. Au observat că, chiar și la o distanță de un metru și jumătate, un singur ion și un foton împărtășeau o stare cuantică comună încurcată.
Rezultatele cercetării vor fi utile încalcul cuantic distribuit. Fizicienii intenționează să-și dezvolte în continuare sistemul, de exemplu, îmbunătățind stabilitatea interfeței luminii-materie și folosind un dispozitiv pentru distribuirea cheilor cuantice.
Citeste mai mult
Uranus a primit statutul de cea mai ciudată planetă din sistemul solar. De ce?
Oamenii pot rezista la temperaturi foarte scăzute chiar și fără surse de căldură
Fizicienii au creat un analog al unei găuri negre și au confirmat teoria lui Hawking. Unde duce?
Un qubit este o descărcare cuantică sau cel mai mic element pentru stocarea informațiilor într-un computer cuantic.