Naukowcy NASA osiągają teleportację kwantową na duże odległości, która może utorować drogę kwantowemu internetowi

Naukowcy NASA osiągają teleportację kwantową na duże odległości, która może utorować drogę kwantowemu internetowi


Teleportacja kwantowa – wysyłanie kubity fotonów przez kabel światłowodowy – zostało to zademonstrowane przez naukowców po raz pierwszy.

Osiągnięcie mogłoby posłużyć do opracowania kwantowej usługi internetowej, która zrewolucjonizuje przechowywanie danych i przetwarzanie danych; naukowcy twierdzą również, że zapoczątkuje nową erę komunikacji.

Naukowcy wysłali kubity przez 44 kilometry sieci światłowodowej z 90-procentowym stopniem wierności. Sieć ta została zbudowana przy użyciu gotowego sprzętu, który byłby kompatybilny z istniejącą infrastrukturą internetową.

Kubity działają poprzez zastępowanie tradycyjnych bitów – „jedynek” i „0” używanych do kodowania informacji cyfrowych – bitami kwantowymi lub kubitami.

Są one w stanie funkcjonować jednocześnie jako „1” i „0”, będąc w stanie superpozycji, co oznacza, że ​​każdy nowy kubit dodany do komputera zwiększa moc wykładniczo, a nie liniowo.

Teleportacja kwantowa jest zatem przenoszeniem stanów kwantowych z jednego miejsca do drugiego. Transfer ten odbył się za pomocą splątania kwantowego, w którym dwie cząstki są połączone w taki sposób, że informacje udostępniane jednej są udostępniane drugiej dokładnie w tym samym czasie.

Dzieje się tak, ponieważ cząstki istnieją w stanach prawdopodobieństwa, w których ich dokładne położenie, pęd i spin nie są określane, dopóki cząstka nie zostanie zmierzona.

Fotony zachowują się w ten sposób, stając się falą lub cząstką w zależności od tego, jak są mierzone.

„Chcieliśmy przesunąć granice tego typu badań i poczynić ważne kroki na drodze do realizacji zarówno rzeczywistych zastosowań komunikacji kwantowej i sieci oraz przetestowania podstawowych pomysłów fizycznych” – powiedział Panagiotis Spentzouris, szef programu Quantum Science w firmie Fermilab, powiedział Płyta główna.

„Ludzie w mediach społecznościowych pytają, czy powinni zarejestrować się u kwantowego dostawcy internetu (oczywiście żartobliwie)” – powiedziała Maria Spiropulu, profesor fizyki Shang-Yi Ch’en w Caltech. „Potrzebujemy (dużo) więcej prac badawczo-rozwojowych”.

Amerykański Departament Energii niedawno ujawnił plan krajowego internetu kwantowego w Chicago, a demonstracja dokonana przez naukowców może „położyć podwaliny pod budowę metropolitalnej sieci kwantowej na obszarze Chicago” – powiedział Spentzouris.

Badania zostały opublikowane w PRX Quantum przez naukowców z Fermilab, AT&T, Caltech, Harvard University, NASA’s Jet Propulsion Laboratory i University of Calgary.

„Jesteśmy bardzo dumni, że osiągnęliśmy ten kamień milowy w zakresie zrównoważonych, wydajnych i skalowalnych systemów kwantowej teleportacji” – powiedział profesor Spiropulu. „Wyniki ulegną dalszej poprawie dzięki aktualizacjom systemu, które planujemy zakończyć do drugiego kwartału 2021 r.”.



Source link