(Yuichiro Chino/Moment/Getty Images) Bilim adamları iki tane almayı başardı kuantum anılar 50 kilometreden (31 mil) fazla fiber optik kablo dolaştı, bu önceki rekorun neredeyse 40 katı.
Bu başarı, süper hızlı, süper güvenli bir kuantum internet fikrini çok daha makul hale getiriyor.
Kuantum iletişimine dayanırkuantum dolaşıklığıya da Einstein'ın 'uzaktan ürkütücü eylem' dediği şey: iki parçacığın ayrılmaz bir şekilde bağlantılı olduğu ve aynı yerde olmasalar bile birbirine bağımlı hale geldiği yer.
Kuantum bellek, klasik bilgi işlem belleğinin kuantum eşdeğeridir - kuantum bilgisini saklama ve daha sonraki bir süre için saklama yeteneği - ve eğer aşamaya geleceksek,kuantum bilgisayarlaraslında pratikönemli ve kullanışlı, bu sabit belleğin çalışmasını sağlamak önemli bir kısımdır.
Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden takım lideri Jian-Wei Pan, 'Bu makalenin ana önemi, kuantum bellekler arasındaki [optik] fiberdeki dolaşıklık mesafesini şehir ölçeğine genişletmede yatmaktadır,' dedi. Avustralya Yayın Kurumu'na söyledi .
Foton (ışık) parçacığı kadar karışıklık gider, bunu boş uzay ve optik fiberler üzerinden başardık.geçmişte büyük mesafeler, ancak kuantum bellek eklemek, süreci çok daha karmaşık hale getirir. Araştırmacılar bunun için farklı bir yaklaşımın daha iyi olabileceğini öne sürüyorlar: ardışık düğümler üzerinde atom-foton dolaşıklığı - burada atomlar düğümler ve fotonlar mesajları iletir.
Başka bir deyişle, ekstra verimlilik, güvenilirlik ve kararlılık üretmek için karışıma atomik maddenin eklendiği bir bükülme ile foton dolaşıklığı.
sağ iledüğüm ağı, bu kuantum internete saftan daha iyi bir temel sağlayabilir. kuantum dolaşıklığı fotonları tek başına kullanır.
Bu deneyde, kuantum bellek için iki depolama birimi, düşük enerji durumuna soğutulmuş rubidyum atomlarıydı. Dolanık fotonlarla birleştiklerinde, her biri dolanık bir sistemin parçası olurlar.
Ne yazık ki, bir fotonun atomlar arasında hareket etmek için geçmesi gereken uzunluk ne kadar büyükse, o sistemin bozulma riski o kadar büyük olur, bu yüzden bu yeni kayıt çok etkileyici.
Mesafedeki büyük gelişmenin anahtarı, boşluk geliştirme adı verilen ve dolaşıklık sırasında foton eşleşme kaybını azaltmak için çalışan bir teknikti.
Basit bir ifadeyle, bu, kuantum bellek atomlarını özel halkalara yerleştirerek çalışır ve bu, belleği bozabilecek ve bozabilecek rastgele gürültüyü azaltır. Boşluk, kuantum bilgisinin alınmasını arttırma avantajına sahiptir.
Boşluk geliştirme tarafından üretilen birleştirilmiş atomlar ve fotonlar düğümü oluşturur. Ve fotonlar daha sonra bilim adamları tarafından telekomünikasyon ağları arasında iletim için uygun bir frekansa dönüştürüldü - bu durumda bir şehir büyüklüğünde bir telekomünikasyon ağı.
Pan'ın ekibi daha önce bir uydu ile Dünya arasında dolaşık fotonlar ileterek bir kuantum dolaşıklık rekoru kırdı.1.200 km'lik bir mesafe boyunca(750 mil) 2017'de. Bu uydu sistemi uzayda iyi çalışıyor, ancak tüm parazitlerle Dünya atmosferinde, fiber optik kablolar sinyal kaybını azaltabilir.
Bu deneyde, atom düğümleri aynı laboratuvardaydı, ancak fotonların hala 50 km'den fazla uzanan kablolar arasında seyahat etmesi gerekiyordu. Aslında atomları daha da ayırmanın zorlukları var, ancak kavramın kanıtı orada.
Araştırmacılar, 'Muazzam ilerlemeye rağmen, şu anda iki düğüm arasında elde edilen maksimum fiziksel ayrım 1,3 kilometre [0,8 mil] ve daha uzun mesafeler için zorluklar devam ediyor' diye açıklıyor araştırmacılar. yayınlanan makale .
'Deneyimiz, benzer mesafelerle fiziksel olarak ayrılmış düğümlere genişletilebilir, bu da böylece atomik kuantum ağının işlevsel bir bölümünü oluşturacak ve birçok düğümde ve çok daha uzun mesafelerde atomik dolaşıklığın kurulmasına giden yolu açacaktır.'
İşte o zaman işler gerçekten ilginçleşecekti. Kuantum bellekler, klasik fizikteki bilgisayar belleğinin eşdeğeri olsa da, kuantum versiyonu çok daha fazlasını yapabilmelidir - daha fazla bilgiyi daha hızlı bir şekilde işleyebilmeli ve mevcut bilgisayarlarımızın ötesindeki bilmeceleri çözebilmelidir.
Kuantum teknolojisi, verilerin iletişimine gelince, iletim hızlarını iyileştirmeyi ve fizik yasalarını kullanarak veri aktarımlarını güvence altına almayı vaat ediyor - eğer uzun mesafelerde güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlayabilirsek.
'Uzak kuantum işlemcileri birbirine bağlayan bir kuantum internet, dağıtılmış uygulamalar gibi bir dizi devrim niteliğindeki uygulamaya olanak sağlamalıdır. kuantum hesaplama ' araştırmacıları yazılarına yayınlanan makale . 'Gerçekleşmesi, uzak kuantum belleklerin uzun mesafelerde dolaşmasına bağlı olacaktır.'
Araştırma yayınlandı Doğa .