Шифрування даних таким чином, щоб забезпечити безпечний зв'язок, є постійно зростаючою.
Квантова заплутаність - квантовомеханічне.явище, у якому квантові стану двох чи більше об'єктів виявляються взаємозалежними. Це означає, що у квантовій мережі стаціонарні кубити мережі заплутані в каналі зв'язку, який зазвичай складається з фотонів (легких частинок). Вперше Фізики з Боннського університету продемонстрували квантову заплутаність між стаціонарним кубитом (квантовою системою з двома станами) та фотоном із прямим підключенням до оптичного волокна (фотоном волоконно-оптичного резонатора). Результати дослідження публікує журнал npj Quantum Information.
Квантові системи - частина технологій майбутнього.Коли носії квантової інформації (квантові вузли) пов'язані між собою квантовими каналами утворюється квантова мережа. З 2009 року вчені Боннського університету працюють над реалізацією вузла квантової мережі, в якому окремий іон у вигляді кубіта пам'яті з'єднаний з оптичним резонатором в якості інтерфейсу світла і матерії.
Однак для розподілу квантової інформації вмережі стаціонарні кубіти мережі повинні бути пов'язані з каналом зв'язку. Проблема в тому, що квантовий стан не можна скопіювати і передати класичним способом. Як канал зв'язку зазвичай використовуються фотони, які важко зберігати, проте вони дозволяють швидко передавати інформацію. Реалізація ефективних інтерфейсів між фотонами і стаціонарними кубитами має вирішальне значення для швидкості передачі інформації і масштабованості квантової мережі.
У своїй експериментальній установці вченіреалізували особливий інтерфейс між світлом та речовиною. Для цього фізики використовували оптичний резонатор, що складається із двох протилежних дзеркал на торцях двох світловодів. Також вчені видалили частину оптичного волокна за допомогою лазерного імпульсу, а потім покрили його кінці покриттям.
Конструкція і комбінація такого резонатора зодним - експериментальна задача. Волокна і іон необхідно розмістити з відносною точністю близько одного мікрометра відносно один одного. Проте невеликий обсяг резонатора збільшує взаємодію світла з речовиною. Це забезпечує широку смугу пропускання для розподілу квантової інформації в мережі. Ще одна перевага полягає в тому, що волоконний резонатор призводить до внутрішнього зв'язку фотонів з оптичними волокнами. Це значно спрощує їх поширення в мережі.
За допомогою своєї експериментальної установкивченим вперше вдалося продемонструвати квантову заплутаність між нерухомим кубітом і фотоном волоконно-оптичного резонатора. Вони помітили, що навіть на відстані півтора метрів окремий іон і фотон поділяли загальне заплутане квантовий стан.
Результати дослідження буду корисні врозподілених квантових обчисленнях. Фізики планують і далі розвивати свою систему, наприклад, поліпшуючи стабільність кордону розділу світло-матерія і використовуючи установку для розподілу квантових ключів.
Читати далі
Уран отримав статус самої дивної планети в Сонячній системі. Чому?
Люди можуть витримувати дуже низькі температури навіть без джерел тепла
Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?
Кубіт - квантовий розряд, або найменший елемент для зберігання інформації в квантовому комп'ютері.