Splątanie kwantowe dwóch węzłów na dystansie 12,5 km. Kwantowy internet coraz bliżej

fizyka kwantowa

Naukowcy z Chińskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii oraz Instytutu Technologii Kwantowej Jinan wykazali splątanie kwantowe między dwoma niezależnymi nośnikami pamięci w środowisku miejskim oddalonymi od siebie o 12,5 km. To jak do tej pory najdłuższy dystans dystrybucji splątania za pomocą pamięci kwantowych.

W eksperymencie dwa różne węzły kwantowe w środowisku miejskim zostały umieszczone w odległości 12,5 km. W pierwszym węźle nazwanym węzłem A, uwikłano pierwszą pamięć kwantową pojedynczym fotonem. Ten pojedynczy foton został następnie wysłany do węzła B i przechowany w drugiej pamięci kwantowej.

Ponieważ foton emitowany z pamięci jest w bliskiej podczerwieni (795 nm), nie nadaje się on do transmisji o niskich stratach w światłowodzie. Zamiast tego wykorzystano technikę kwantowej konwersji częstotliwości, aby przenieść długość fali fotonu na poziom 1342 nm. To znacznie poprawiło wydajność transmisji.

Internet kwantowy, który łączy zdalne procesory kwantowe, powinien umożliwić szereg rewolucyjnych zastosowań, takich jak rozproszone obliczenia kwantowe

W 2020 roku ten sam zespół dokonał splątania dwóch pamięci kwantowych za pomocą łącza światłowodowego o długości 50 km. Obie pamięci, z których korzystano, znajdowały się w jednak w jednym laboratorium, a zatem nie były w pełni niezależne. Następnym krokiem w badaniach było uniezależnienie obu nośników.

Czytaj też: Komputery kwantowe mogą skorzystać na szumie. Zazwyczaj stanowi on utrudnienie

Komputery kwantowe mają moc pracy i przetwarzania informacji większą od klasycznych komputerów. Przy tej okazji trwają badania nad stworzeniem Internetu kwantowego, który umożliwia urządzeniom kwantowym wymianę informacji, tak jak robią to klasyczne urządzenia komputerowe.

Sieć kwantowa kusi perspektywą, w której komunikacja okazuje się odporna na ataki hakerów, a serwery danych nie są w stanie odkryć źródła informacji, które przetwarzają. Splątanie jest podstawowym zasobem do budowy sieci kwantowej i wzmacniaczy kwantowych. Wyniki badanie zostały opublikowane w czasopiśmie Physical Review Letters.