Information "överförs" mellan två kvantprickar för första gången, vilket banar väg för ultrasäkra kommunikationsnätverk

Tyska forskare har just uppnått en viktig prestation i att överföra information mellan fotoner från kvantprickar, och närmar sig därmed ett ultrasäkert kvantnätverk.

Ett stort steg mot kvantinternet har just tagits av tyska forskare - Illustrationsfoto: news.ucsb.edu

Tyska forskare har tagit ett stort steg mot kvantinternet – framtidens ultrasäkra kommunikationsnätverk – genom att för första gången överföra information mellan fotoner som emitteras från två olika kvantprickar. Resultaten publicerades i Nature Communications .

Kvantprickar är små strukturer i halvledarmaterial som emitterar individuella fotoner. I kvantkommunikation bär varje foton en "kvantbit" – till exempel ljusets polarisationsriktning. Det speciella är att om fotonen "avlyssnas" lämnar den ett omedelbart spår, vilket hjälper systemet att upptäcka störningar.

För att "teleportera" kvantinformation måste fotonerna dock vara nästan identiska i färg och emissionstid. Detta är mycket svårt, särskilt när de skapas från olika källor.

Teamet vid universitetet i Stuttgart löste detta problem genom att skapa två nästan identiska halvledarfotonkällor och använda frekvensomvandlare för att korrigera de små avvikelserna. En källa producerade enskilda fotoner, den andra producerade par av "sammanflätade" fotoner – det vill säga, de delade samma tillstånd trots att de var långt ifrån varandra.

I experimentet, när en enskild foton möter en annan foton i ett intrasslat par, överförs dess tillstånd omedelbart till den andra fotonen i fjärran – ett fenomen som kallas kvantteleportation. De två experimentplatserna är sammankopplade med en 10 meter lång optisk fiberkabel.

Teamet säger att det har en framgångsgrad på mer än 70 % och siktar på mycket längre avstånd. Kvantpunktsförvirring har tidigare överförts 36 km över Stuttgarts fiberoptiska nätverk.

Denna prestation är ett viktigt steg mot att skapa en kvantrepeater – en enhet som kan överföra kvantsignaler över långa avstånd. Till skillnad från dagens internet kan kvantsignaler inte förstärkas eller kopieras, så endast en kvantrepeater kan "uppdatera" information utan att förlora säkerhet.

Projektet är en del av Tysklands nationella program Quantenrepeater.net, som involverar fler än 40 forskningsinstitutioner och företag. Forskare hoppas att grundläggande experiment som detta kommer att bana väg för riktiga kvantnätverk i framtiden.

VNA

Källa: 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