قام الفيزيائيون في جامعتي إنسبروك في النمسا وباريس ساكلاي في فرنسا بدمج جميع الوظائف الرئيسية لشبكة كمومية بعيدة المدى في نظام واحد لأول مرة. في تجربة إثبات المبدأ ، استخدموا هذا النظام لنقل المعلومات الكمومية عبر ما يسمى بعقدة المكرر على مسافة 50 كيلومترًا - وهو ما يكفي للإشارة إلى أن اللبنات الأساسية للشبكات الكمية العملية واسعة النطاق قد تكون قريبًا. في متناول اليد.
تتكون الشبكات الكمية من عنصرين أساسيين: الأنظمة الكمومية نفسها ، والمعروفة باسم العقد ، وواحد أو أكثر من الوصلات الموثوقة بينها. يمكن لمثل هذه الشبكة أن تعمل عن طريق توصيل البتات الكمية (أو الكيوبتات) للعديد من أجهزة الكمبيوتر الكمومية من أجل "مشاركة حمل" الحسابات الكمومية المعقدة. يمكن استخدامه أيضًا للاتصالات الكمومية فائقة الأمان.
لكن بناء شبكة كمومية ليس بالمهمة السهلة. غالبًا ما تعمل هذه الشبكات عن طريق إرسال فوتونات مفردة متشابكة ؛ أي أن حالتها الكمومية مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بحالة جسيم كمومي آخر. لسوء الحظ ، فإن الإشارة الصادرة من فوتون واحد تُفقد بسهولة عبر مسافات طويلة. يمكن أن تفقد حاملات المعلومات الكمومية أيضًا طبيعتها الكمية في عملية تُعرف باسم فك الترابط. لذلك فإن تعزيز هذه الإشارات أمر ضروري.
التكرار بلا تردد أو انحراف
يمكن أن توفر أجهزة إعادة الإرسال الكمية هذا التعزيز ، ولكن ليس بطريقة مباشرة. نظرًا لأن قواعد ميكانيكا الكم تقيد نسخ الحالات المتشابكة ، فلا يمكن للمكررين ببساطة نسخ الإشارة التي يتلقونها وتمريرها إلى العقدة التالية. بدلاً من ذلك ، يجب عليهم تخزين المعلومات في ما يسمى بالذاكرة الكمومية ثم نقلها باستخدام عملية تعرف باسم قياس حالة بيل (BSM).
يحتاج مكرر الكم القادر تمامًا أيضًا إلى الامتثال لمتطلبات عملية معينة. أولاً ، يجب أن تكون الإشارات الكمومية بأطوال موجية مستخدمة في الاتصالات ، بحيث يمكن نقلها عبر الألياف الضوئية دون خسارة كبيرة. ثانيًا ، يجب أن يتجاوز وقت تخزين الذاكرة الكمومية الوقت اللازم لتوليد التشابك. أخيرًا ، يجب أن تكون كل خطوة في العملية حتمية ، مما يعني أنه يجب إنتاج الإشارات بعد كل خطوة ناجحة.
الكل في واحد
أحدث العمل الذي تم وصفه في استعراض للحروف البدنية, يجمع بين المتطلبات العملية الثلاثة في تجربة واحدة. في التسلسل الأولي للأحداث ، يقوم اثنان من أيونات الكالسيوم المحاصرة بإصدار فوتون ، مكونين زوجي فوتون-أيون متشابك. هنا تعمل الأيونات المحاصرة كوحدات كيوبتات ، ويتم توزيع حالاتها الكمومية عبر الشبكة الكمية. يتم بعد ذلك تحويل الفوتونات في هذه الأزواج إلى الطول الموجي للاتصالات البالغ 1550 نانومتر وإرسالها إلى عقدتين مختلفتين عبر ألياف بصرية منفصلة بطول 25 كم. وبذلك تبلغ المسافة الإجمالية بين العقد 50 كم.
عندما يصل أحد الفوتونات إلى العقدة المحددة له ، يتم تخزين حالة أيونه المتشابك في حالات الذاكرة المحمية للأيون. ثم يقوم النظام بمحاولات متكررة لإرسال فوتون ثانٍ (متشابك مع الأيون الثاني) إلى العقدة الأخرى. بمجرد اكتشاف الفوتونات في كلا العقدتين ، يقوم المجربون بإجراء BSM لنقل الحالات الأيونية إلى الفوتونات المتشابكة الخاصة بهم.
لاختبار هذا البروتوكول ، كرره الباحثون 44 مرة على مدى 720 دقيقة ، مسجلين 33 نجاحًا في 2053 محاولة لربط الفوتونات بين العقد البعيدة. قد لا يبدو هذا معدل نجاح مرتفعًا ، لكن وجود الذكريات الأيونية زاد من احتمالية حدوث التشابك 2 مرة. يشير هذا إلى أنه قد يكون من الممكن إجراء مزيد من التحسينات ، حتى الحد الذي يكتشف فيه كلا الكاشفين كلا الفوتونين بنجاح ويتم تقييدهما فقط بفك الترابط في حالات ذاكرة الأيونات.
توسيع الشبكة أكثر
قام الباحثون أيضًا بنمذجة إلى أي مدى يمكن دفع طريقتهم. مع الأخذ في الاعتبار جميع العوامل المختلفة ، أظهروا أن شبكة مكونة من 17 عقدة مكرر تعتمد على الأيونات يمكن أن تنشئ تشابكًا بين الأيونات التي تفصل بينها مسافة 800 كيلومتر. وفقا للباحث الرئيسي بن لانيون من جامعة إنسبروك ، يخطط أعضاء الفريق الآن لفك الألياف الموجودة حاليًا في مختبراتهم وإرسال التشابك خارج الحرم الجامعي ، في شبكة الألياف الضوئية التجارية الحالية. يقول: "تتمثل رؤيتنا في الخروج من المختبر والبدء في بناء شبكات كمية من المادة والضوء بين المدن والبلدان". عالم الفيزياء.
يمكن لأجهزة إعادة الإرسال الكمومية الجديدة أن تتيح إنترنت كمي قابل للتوسع
رونالد هانسونوصف عالم الفيزياء في QuTech في هولندا ولم يشارك في العمل النتيجة بأنها مهمة لأنها تجمع بين العديد من العناصر المطلوبة لمكرر الكم. على وجه الخصوص ، أشار إلى أن التجربة توضح تشغيل متعدد كيوبت داخل العقدة ، وواجهات كيوبت فوتون فعالة وتوافق مع الاتصالات ، حيث يعمل كل عنصر بدقة عالية لتقديم أداء عام جيد - المقياس الأكثر صلة. في حين أن الإنترنت الكمي الذي يعمل بشكل كامل لا يزال بعيدًا بعض الشيء ، يعتقد هانسون أن هذا العرض هو خطوة نحو مكررات الكم الوظيفية القائمة على الأيونات المحاصرة.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- تمويل EVM. واجهة موحدة للتمويل اللامركزي. الوصول هنا.
- مجموعة كوانتوم ميديا. تضخيم IR / PR. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء بيانات Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- المصدر https://physicsworld.com/a/quantum-repeater-transmits-entanglement-over-50-kilometres/
- :يكون
- :ليس
- :أين
- $ UP
- 17
- 50
- 7
- a
- AC
- وفقا
- حسابي
- بعد
- الكل
- أيضا
- an
- و
- آخر
- بعيدا
- هي
- المنطقة
- حول
- فنان
- AS
- At
- محاولات
- النمسا
- على أساس
- BE
- لان
- يعتقد
- جرس
- ما بين
- Blocks
- الأزرق
- زيادة
- تعزيز
- على حد سواء
- ابني
- لكن
- by
- الكلسيوم
- الحسابات
- حرم الجامعة
- CAN
- لا تستطيع
- قادر على
- شركات
- معين
- مدن
- عن كثب
- الجمع بين
- يجمع بين
- تجاري
- مجال الاتصالات
- التوافق
- مجمع
- الامتثال
- مكونات
- أجهزة الكمبيوتر
- متصل
- الرابط
- التواصل
- تحويلها
- تقليد
- استطاع
- دولة
- حاليا
- يوضح
- وصف
- محدد
- الكشف عن
- مختلف
- مسافة
- وزعت
- كل
- بسهولة
- سهل
- فعال
- كهرباء
- العنصر
- عناصر
- تمكين
- كاف
- أساسي
- إنشاء
- تأسيس
- أحداث
- تجاوز
- القائمة
- تجربة
- العوامل
- بعيدا
- إخلاص
- أخيرا
- الاسم الأول
- لأول مرة
- في حالة
- فرنسا
- تبدأ من
- تماما
- وظيفي
- وظائف
- عمل
- أساسي
- إضافي
- توليد
- دولار فقط واحصل على خصم XNUMX% على جميع
- منح
- خير
- يملك
- he
- قلب
- هنا
- مرتفع
- كيفية
- HTML
- HTTPS
- صورة
- أهمية
- تحسينات
- in
- تشير
- يشير
- معلومات
- في البداية
- بدلًا من ذلك
- واجهات
- Internet
- إلى
- المشاركة
- قضية
- IT
- انها
- JPG
- القفل
- معروف
- مختبر
- مختبرات
- على نطاق واسع
- آخر
- قيادة
- ضوء
- مثل
- على الأرجح
- مما سيحدث
- خطوط
- مرتبط
- طويل
- فقد
- خسارة
- ضائع
- صنع
- يصنع
- أمر
- ماكس العرض
- مايو..
- معنى
- قياس
- علم الميكانيكا
- الأعضاء
- ذكريات
- مكبر الصوت : يدعم، مع دعم ميكروفون مدمج لمنع الضوضاء
- طريقة
- متري
- ربما
- دقيقة
- الأكثر من ذلك
- أكثر
- كثيرا
- متعدد
- يجب
- الطبيعة
- حاجة
- بحاجة
- إحتياجات
- هولندا
- شبكة
- الشبكات
- التالي
- لا
- العقدة
- العقد
- ملاحظة
- الآن
- of
- خصم
- غالبا
- on
- مرة
- ONE
- فقط
- عملية
- or
- أخرى
- خارج
- على مدى
- الكلي
- أزواج
- خاص
- pass
- نفذ
- أداء
- فترة
- الفوتونات
- فيزياء
- عالم الفيزياء
- خطة
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- ممكن
- عملية
- وجود
- عملية المعالجة
- أنتج
- محمي
- بروتوكول
- تزود
- دفع
- كمية
- أجهزة الكمبيوتر الكم
- المعلومات الكمية
- الإنترنت الكمومي
- ميكانيكا الكم
- شبكات الكم
- أنظمة الكم
- المكدسة
- معدل
- الوصول
- يصل
- تسلم
- أحمر
- تسجيل
- ذات الصلة
- الخدمة الموثوقة
- عن بعد
- متكرر
- تمثل
- مطلوب
- المتطلبات الأساسية
- الباحث
- الباحثين
- هؤلاء
- بتقييد
- مقيد
- نتيجة
- مراجعة
- القواعد
- s
- تحجيم
- الثاني
- إرسال
- أرسلت
- مستقل
- تسلسل
- عدة
- ينبغي
- أظهرت
- سيجنل
- إشارات
- ببساطة
- عزباء
- So
- بعض
- قريبا
- بداية
- الولايه او المحافظه
- المحافظة
- خطوة
- لا يزال
- تخزين
- متجر
- تخزين
- صريح
- تحقيق النجاح
- ناجح
- بنجاح
- هذه
- نظام
- أنظمة
- مع الأخذ
- مهمة
- فريق
- الاتصالات
- الاتصالات
- الاتصالات
- يروي
- تجربه بالعربي
- أن
- •
- المنطقة
- هولندا
- الدولة
- من مشاركة
- منهم
- أنفسهم
- then
- وبالتالي
- تشبه
- هم
- ثلاثة
- عبر
- صورة مصغرة
- الوقت
- مرات
- إلى
- جدا
- الإجمالي
- نحو
- تحويل
- صحيح
- اثنان
- لسوء الحظ
- الجامعات
- جامعة
- مستعمل
- استخدام
- بواسطة
- رؤيتنا
- وكان
- طريق..
- التي
- في حين
- من الذى
- مع
- في غضون
- بدون
- للعمل
- عامل
- العالم
- زفيرنت