Naukowcy dokonali znaczącego przełomu w „splątaniu kwantowym”, który może zmienić sposób działania Internetu

Naukowcom udało się uwikłać dwie „wspomnienia kwantowe” w odległej, znacznie większej niż kiedykolwiek, przełom, który pewnego dnia może zmienić sposób działania Internetu.

Odkrycie to może być dużym krokiem w kierunku kwantowego Internetu, choć tylko bardzo wczesnym. Naukowcy mają nadzieję, że pozwoli to na rozwój splątania na duże odległości i szeregu węzłów, które będą wymagane dla takiej sieci.

Naukowcy od dawna mają nadzieję na rozwój Internetu kwantowego, tworząc nowy rodzaj sieci, która wykorzystuje niezwykłe zachowanie świata kwantowego do przesyłania danych o znacznie poprawionej prędkości i bezpieczeństwie.

ZA sieć kwantowa działa na podobnym pomyśle do tradycyjnego Internetu, pozwalając na przesyłanie dużych ilości danych na duże odległości. Ale zrobiłby to przy użyciu bitów kwantowych lub kubitów między procesorami kwantowymi – oferując nowe możliwości oprócz obecnego klasycznego Internetu.

Ale aby to zrobić, będą musieli przekazywać splątane cząstki, zjawisko „upiorne”, które pozwala cząsteczkom oddziaływać na siebie z dużej odległości. W ostatnich latach nastąpiły przełomowe odkrycia – które pozwoliły badaczom na przekazywanie splątanych cząstek przez kable lub satelity – ale wszystkie były ograniczone odległością.

Kiedy transmisja kwantowa jest wykorzystywana na tak dużej odległości, dystrybucja często nie udaje się, ponieważ transmisje giną, a więc nie mogą niezawodnie się komunikować.

Do tej pory najdalsi naukowcy byli w stanie uwikłać wspomnienia kwantowe o długości 1,3 km. Sugeruje to, że mogą wystąpić trudności w skalowaniu takiego systemu do skali, z której można go faktycznie korzystać, np. W przypadku przesyłania danych przez miasto.

W nowych badaniach inżynierowie byli w stanie przekazywać splątane cząstki na znacznie większą odległość 50 km. Zrobili to przy użyciu określonego efektu kwantowego, który pozwala na transmisję na znacznie lepszą długość.

Taka odległość może pozwolić na transmisję na duże odległości, która mogłaby łączyć miasta i wreszcie pracować nad marzeniem o kwantowym Internecie, jak napisali naukowcy w nowej pracy opublikowanej w Nature.

„Rozszerzenie tych eksperymentów na węzły oddzielone znacznie większymi odległościami umożliwi nam wykonywanie zaawansowanych zadań związanych z informacją kwantową, takich jak wydajna teleportacja kwantowa na duże odległości” – piszą w artykule.

W badaniu naukowcy przyjrzeli się, w jaki sposób mogą przesyłać dwie pamięci kwantowe, które są kwantową wersją normalnej pamięci komputerowej lub ekwiwalentem dysku twardego. Podczas gdy kawałek pamięci komputera będzie przechowywać informacje jako 1 lub 0, pamięć kwantowa utrzyma stan kwantowy, teoretycznie pozwalając na znacznie mocniejsze obliczenia.

Aby uwikłać te dwie kwantowe wspomnienia, badacze musieli strzelać fotonami lub pojedynczymi cząsteczkami światła wzdłuż 50-kilometrowego kabla. Po pokonaniu tej odległości obie wspomnienia mogły się ze sobą zakłócać, dzięki czemu eksperyment się powiódł i wykazano, że dwie wspomnienia kwantowe mogą się zaplątać na takiej odległości.