O nouă cercetare face un pas important către internetul cuantic

În cadrul experimentului, atunci când un singur foton întâlnește un foton dintr-o pereche înlănțuită, starea sa este transferată instantaneu către celălalt foton aflat la distanță - un fenomen numit teleportare cuantică.

Oamenii de știință germani au făcut un pas major către internetul cuantic – rețeaua de comunicații ultra-securizată a viitorului – transferând pentru prima dată informații între fotoni emiși de două puncte cuantice diferite.

Rezultatele au fost publicate în Nature Communications.

Punctele cuantice sunt structuri minuscule din materiale semiconductoare care emit fotoni individuali. În comunicațiile cuantice, fiecare foton poartă un „bit cuantic” - de exemplu, direcția de polarizare a luminii. Lucrul special este că, dacă este „interceptat”, fotonul lasă o urmă imediată, ajutând sistemul să detecteze interferențele.

Totuși, pentru a „teleporta” informațiile cuantice, fotonii trebuie să fie aproape identici ca și culoare și moment de emisie. Acest lucru este dificil, mai ales atunci când sunt generați din surse diferite.

Echipa de la Universitatea din Stuttgart a rezolvat această problemă prin crearea a două surse de fotoni semiconductori aproape identice și utilizarea unui convertor de frecvență pentru a regla fin micile abateri.

O sursă produce un singur foton, cealaltă produce perechi de fotoni care sunt „înlănțuiți” - adică, au aceeași stare în ciuda faptului că sunt departe unul de celălalt.

În cadrul experimentului, atunci când un singur foton întâlnește unul dintre fotonii înlănțuiți, starea sa este transferată instantaneu către celălalt foton, care este departe - un fenomen numit teleportare cuantică. Cele două locații experimentale sunt conectate printr-un cablu de fibră optică lung de 10 metri.

Echipa spune că are o rată de succes de peste 70% și vizează distanțe mult mai lungi. Inseparabilitatea punctelor cuantice a fost transmisă anterior pe o distanță de 36 km prin rețeaua de fibră optică din Stuttgart.

Această realizare este un pas important către crearea unui repetor cuantic – un dispozitiv care poate transmite semnale cuantice pe distanțe lungi. Spre deosebire de internetul de astăzi, semnalele cuantice nu pot fi amplificate sau copiate, așadar doar un repetor cuantic poate „reîmprospăta” informațiile fără a pierde din securitate.

Proiectul face parte din programul național german Quantenrepeater.Net, cu participarea a peste 40 de unități de cercetare și companii. Oamenii de știință se așteaptă ca experimente fundamentale precum acesta să deschidă calea pentru rețele cuantice reale în viitor.

(TTXVN/Vietnam+)

Sursă: https://www.vietnamplus.vn/nghien-cuu-moi-dat-buoc-tien-lon-huong-toi-internet-luong-tu-post1080081.vnp