Duży krok na drodze do kwantowego internetu

Shutterstock

Fizycy ustanowili nowy rekord w przekazywaniu splątania kwantowego na odległość. Przetransportowali, za pomocą światłowodu, stan splątania między atomem a fotonem na odległość 20 km.

Splątanie opisuje bardzo szczególny rodzaj stanu kwantowego, który nie jest przypisany tylko jednej cząstce, ale jest wspólny dla dwóch różnych cząstek. Łączy ono nieodwracalnie ich losy, bez względu na to, jak bardzo są od siebie oddalone. Albert Einstein nazywał to zjawisko „strasznym działaniem na odległość”. To uwikłanie jest podstawą nowych technologii opartych na stanach kwantowych, a jego celem jest przekazywanie informacji na duże odległości.

Naukowcy z Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) w Monachium wraz z kolegami z Saarland University, kierowani przez fizyka Haralda Weinfurtera, wykazali, że stan splątania atomu i fotonu może być transmitowany za pomocą światłowodu (jak te stosowane w sieciach telekomunikacyjnych) na odległość do 20 km. Poprzedni rekord wynosił 700 metrów. To kolejny krok na drodze do stworzenia sieci kwantowej.

CZYTAJ TAKŻE: To on zmienia Chiny w kwantowe supermocarstwo

W uproszczeniu, sieci kwantowe składają się z pamięci kwantowych (budowanych na przykład z jednego lub więcej atomów), które działają jak węzły, oraz kanałów komunikacyjnych, w których mogą propagować się fotony (kwanty światła), łącząc ze sobą te węzły. W swoim eksperymencie badacze splątali atom rubidu z fotonem i byli w stanie określić stan splątania po jego przejściu przez 20-kilometrowy światłowód.

Największy problem, przed którym stanęli eksperymentatorzy, zaczyna się od właściwości atomu rubidu. Po celowym wzbudzeniu atomy te emitują fotony o długości fali 780 nanometrów, w obszarze widma zwanym bliskiej podczerwieni. – We włóknie światłowodowym wykonanym ze szkła, światło o tej długości fali jest szybko absorbowane – wyjaśnia Weinfurter.

Konwencjonalne sieci telekomunikacyjne wykorzystują zatem długości fal ok. 1550 nanometrów, co znacznie zmniejsza straty w tranzycie. Właściwości kabli z włókna szklanego różnią się też w zależności od takich czynników, jak temperatura i obciążenie, na jakie są one narażone. Z tego powodu zespół zamierza kolejne eksperymenty prowadzić w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. W przypadku powodzenia, zostaną wykonane eksperymenty terenowe. Naukowcy zechcą też dodać kolejne węzły, tak aby sieć rosła.

Tagi:

Mogą Ci się również spodobać

Satelity znajdują nawet przeciekające rury

Sektor kosmiczny to gwarantowany zwrot. Za każdą zainwestowaną złotówkę zarobimy 6–7 zł – zapewnia ...

Małe roboty wejdą do kanalizacji. Mają jeden cel

Znalezienie dziury w rurach kanalizacji miejskiej to nie lada problem. Zamiast ludzi mogą się ...

Wynajem domu to za mało. Airbnb wchodzi w transport

Airbnb jak Uber? Najpopularniejszy serwis wynajmu mieszkań i domów chce wprowadzić strategiczne zmiany. Platforma, ...

Wolność, równość i dostęp do sieci

Mapę dobrobytu we współczesnym świecie można dziś stworzyć na podstawie tylko jednej informacji – ...

Miliony na polski lek dla koni

Wrocławska firma biotechnologiczna, która pracuje nad przełomowymi lekami biologicznymi dla zwierząt, dostała 5,1 mln ...

Użytkowników Netflixa przybywa, więc czas podnieść ceny

Firma chce od Amerykanów więcej za abonament na swoje usługi. To największa podwyżka opłat ...