Informasjon «overført» mellom to kvanteprikker for første gang, og baner vei for ultrasikre kommunikasjonsnettverk

Tyske forskere har nettopp oppnådd en viktig prestasjon i overføring av informasjon mellom fotoner fra kvanteprikker, og beveget seg nærmere et ultrasikkert kvantenettverk.

Et stort skritt mot kvanteinternett har nettopp blitt tatt av tyske forskere - Illustrasjonsfoto: news.ucsb.edu

Tyske forskere har tatt et stort skritt mot kvanteinternett – fremtidens ultrasikre kommunikasjonsnettverk – ved å overføre informasjon mellom fotoner sendt ut fra to forskjellige kvanteprikker for første gang. Resultatene ble publisert i Nature Communications .

Kvanteprikker er ørsmå strukturer i halvledermaterialer som sender ut individuelle fotoner. I kvantekommunikasjon bærer hvert foton en «kvantebit» – for eksempel lysets polarisasjonsretning. Det spesielle er at hvis fotonet «avlyttes», etterlater det et umiddelbart spor, noe som hjelper systemet med å oppdage interferens.

For å «teleportere» kvanteinformasjon må imidlertid fotonene være nesten identiske i farge og emisjonstidspunkt. Dette er svært vanskelig, spesielt når de er laget fra forskjellige kilder.

Teamet ved Universitetet i Stuttgart løste dette problemet ved å lage to nesten identiske halvlederfotonkilder og bruke frekvensomformere for å korrigere de små avvikene. Den ene kilden produserte enkeltfotoner, den andre produserte par av «sammenfiltrede» fotoner – det vil si at de delte samme tilstand til tross for at de var langt fra hverandre.

I eksperimentet, når et enkelt foton møter et foton i et sammenfiltret par, overføres tilstanden umiddelbart til det andre fotonet i det fjerne – et fenomen som kalles kvanteteleportasjon. De to eksperimentelle stedene er koblet sammen med en 10 meter lang optisk fiberkabel.

Teamet sier at de har en suksessrate på over 70 % og sikter mot mye lengre avstander. Kvantepunktforviklinger har tidligere blitt overført 36 km over Stuttgarts fiberoptiske nettverk.

Denne bragden er et viktig skritt mot å lage en kvanterepeater – en enhet som kan overføre kvantesignaler over lange avstander. I motsetning til dagens internett kan ikke kvantesignaler forsterkes eller kopieres, så bare en kvanterepeater kan «oppdatere» informasjon uten å miste sikkerhet.

Prosjektet er en del av Tysklands nasjonale program Quantenrepeater.net, som involverer mer enn 40 forskningsinstitusjoner og bedrifter. Forskere håper at grunnleggende eksperimenter som dette vil bane vei for ekte kvantenettverk i fremtiden.

VNA

Kilde: https://tuoitre.vn/lan-dau-dich-chuyen-thong-tin-giua-hai-cham-luong-tu-mo-duong-den-mang-truyen-thong-sieu-an-toan-20251130092845513.htm