Po raz pierwszy udało się „przesłać” informacje między dwiema kropkami kwantowymi, co otworzyło drogę do ultrabezpiecznych sieci komunikacyjnych

Niemieccy naukowcy właśnie dokonali ważnego osiągnięcia w zakresie przesyłania informacji między fotonami z kropek kwantowych, zbliżając się do niezwykle bezpiecznej sieci kwantowej.

Niemieccy naukowcy właśnie poczynili wielki krok w kierunku internetu kwantowego – zdjęcie ilustracyjne: news.ucsb.edu

Niemieccy naukowcy poczynili znaczący krok w kierunku stworzenia internetu kwantowego – ultrabezpiecznej sieci komunikacyjnej przyszłości – po raz pierwszy przesyłając informacje między fotonami emitowanymi przez dwie różne kropki kwantowe. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „Nature Communications” .

Kropki kwantowe to maleńkie struktury w materiałach półprzewodnikowych, które emitują pojedyncze fotony. W komunikacji kwantowej każdy foton niesie ze sobą „bit kwantowy” – na przykład kierunek polaryzacji światła. Cechą szczególną jest to, że w przypadku „podsłuchania” foton pozostawia natychmiastowy ślad, pomagając systemowi wykryć zakłócenia.

Jednak aby „teleportować” informację kwantową, fotony muszą mieć niemal identyczny kolor i czas emisji. Jest to bardzo trudne, zwłaszcza gdy pochodzą z różnych źródeł.

Zespół z Uniwersytetu w Stuttgarcie rozwiązał ten problem, tworząc dwa niemal identyczne półprzewodnikowe źródła fotonów i wykorzystując przemienniki częstotliwości do skorygowania drobnych rozbieżności. Jedno źródło generowało pojedyncze fotony, drugie pary „splątanych” fotonów – to znaczy, że znajdowały się one w tym samym stanie, mimo że były od siebie oddalone.

W eksperymencie, gdy pojedynczy foton spotyka się z fotonem w splątanej parze, jego stan jest natychmiast przenoszony na inny foton w oddali – zjawisko to nazywa się teleportacją kwantową. Oba stanowiska eksperymentalne są połączone 10-metrowym światłowodem.

Zespół twierdzi, że jego skuteczność przekracza 70% i dąży do znacznie większych odległości. Splątanie kropek kwantowych zostało już wcześniej przesłane na odległość 36 km przez sieć światłowodową w Stuttgarcie.

To osiągnięcie stanowi ważny krok w kierunku stworzenia repetytora kwantowego – urządzenia, które może przesyłać sygnały kwantowe na duże odległości. W przeciwieństwie do dzisiejszego internetu, sygnałów kwantowych nie da się wzmocnić ani skopiować, dlatego tylko repetytor kwantowy może „odświeżyć” informacje bez utraty bezpieczeństwa.

Projekt jest częścią niemieckiego programu Quantenrepeater.net, w który zaangażowanych jest ponad 40 instytucji badawczych i przedsiębiorstw. Naukowcy mają nadzieję, że fundamentalne eksperymenty, takie jak ten, utorują drogę do prawdziwych sieci kwantowych w przyszłości.

VNA

Source: 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