|
Квантовую информацию передали на десятки километров
|
|
|
|
Четверть века назад физики-теоретики из Университета Инсбрука сделали первое предложение о том, как передавать квантовую информацию через квантовые ретрансляторы на большие расстояния, что открыло бы дверь для построения всемирной сети квантовой информации. Теперь новое поколение исследователей из Инсбрука построило узел квантового ретранслятора для стандартной длины волны телекоммуникационных сетей и передало квантовую информацию на десятки километров. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters. Квантовые сети соединяют квантовые процессоры или квантовые датчики друг с другом. Это обеспечивает надежную связь и высокопроизводительные распределенные сенсорные сети. Между сетевыми узлами обмен квантовой информацией осуществляется фотонами, которые проходят через оптические волноводы. Однако на больших расстояниях вероятность потери фотонов резко возрастает.
|
|
|
Поскольку квантовую информацию нельзя просто скопировать и усилить, 25 лет назад Ханс Бригель, Вольфганг Дюр, Игнасио Чирак и Петер Золлер, тогда все работавшие в Университете Инсбрука, предоставили чертежи квантового повторителя. В них использовались источники и воспоминания запутанности световой материи для создания запутанности в независимых сетевых каналах, которые связаны между собой так называемым обменом запутанностью, чтобы окончательно распределить запутанность на большие расстояния. Квантовым физикам во главе с Беном Ланьоном из Департамента экспериментальной физики Инсбрукского университета удалось построить основные части квантового ретранслятора — полностью функционирующего сетевого узла, состоящего из двух систем из одной материи, позволяющих создавать запутанность с фотоном на уровне стандарта. частота телекоммуникационной сети и операции переключения запутывания.
|
|
|
|
Узел ретранслятора состоит из двух ионов кальция, захваченных в ионную ловушку внутри оптического резонатора, а также однофотонного преобразования в длину волны телекоммуникаций. Таким образом, ученые продемонстрировали передачу квантовой информации по 50-километровому оптическому волокну, при этом квантовый ретранслятор располагался точно посередине между начальной и конечной точками. Исследователи также смогли рассчитать, какие усовершенствования этой конструкции потребуются, чтобы сделать возможной передачу на расстояние более 800 километров, что позволило бы им соединить Инсбрук с Веной.
|
|
|
|
Источник
|
