Fizicienii au folosit un sistem de doi atomi de rubidiu în capcane optice. Modulele de memorie cuantică au fost
Pulsul laser excită atomii de rubidiu, dupăpe care revin spontan la starea lor fundamentală, fiecare emitând câte un foton. Datorită conservării momentului unghiular, spinul unui atom este încurcat cu polarizarea fotonului pe care îl emite. Oamenii de știință au folosit aceste particule pentru a conecta mecanic cuantic doi atomi. Le-au transmis printr-un cablu de fibră optică la o stație de recepție, unde o măsurare comună a fotonilor dezvăluie întricarea cuantică.
Dificultatea de a transmite un astfel de semnal către un maredistanta este legata de lungimea de unda a radiatiei emise. Majoritatea elementelor folosite ca memorie cuantică emit lumină în domeniul vizibil sau în infraroșu apropiat. În fibrele de sticlă, astfel de fotoni pot călători aproximativ un kilometru și apoi se pot pierde, explică oamenii de știință.
Schema montajului experimental. Fotonii convertiți în frecvență sunt transmiși către o stație centrală, unde contorul de stare Bell schimbă încurcarea. Sursa: Tim van Leent et al, Nature
Pentru a depăși această limitare, fizicieniia optimizat lungimea de undă a fotonilor transmiși prin rețea. Folosind două convertoare cuantice de frecvență, au crescut lungimea de undă inițială de la 780 nm la 1517 nm. În același timp, cercetătorii au reușit să atingă o eficiență de conversie fără precedent: 57%.
Experimentul nostru este special prin faptul că noiîntr-adevăr încurcăm două particule staționare, adică atomi care acționează ca memorie cuantică. Acest lucru este mult mai dificil decât încurcarea fotonilor, dar deschide multe alte aplicații posibile.
Tim van Lint, fizician la Universitatea Ludwig Maximilian din München, coautor al publicației
Cercetătorii cred că sistemul de conversie a frecvenței va ajuta la construirea de rețele cuantice la scară largă și la crearea protocoalelor de comunicare cuantică sigure.
Citeste mai mult:
O gaură neagră în galaxie i-a dat dreptate lui Einstein. Lucrul principal
Spațiul distruge oasele și le schimbă structura: oamenii de știință nu știu cum vor zbura oamenii pe Marte
Astronomii au descoperit planete care sunt diferite de Pământ, dar potrivite pentru viață