Austria Innsbrucki ja Prantsusmaal Paris-Saclay ülikoolide füüsikud ühendasid esimest korda kõik pikamaa-kvantvõrgu põhifunktsioonid ühtseks süsteemiks. Põhimõtte tõendamise katses kasutasid nad seda süsteemi kvantteabe edastamiseks niinimetatud repiitersõlme kaudu 50 kilomeetri kaugusele – piisavalt kaugele, et näidata, et praktiliste suuremahuliste kvantvõrkude ehitusplokid võivad peagi olla kasutusel. käeulatuses.
Kvantvõrkudel on kaks põhikomponenti: kvantsüsteemid ise, mida nimetatakse sõlmedeks, ja üks või mitu usaldusväärset ühendust nende vahel. Selline võrk võiks töötada, ühendades mitme kvantarvuti kvantbitid (või kubitid), et jagada keerukate kvantarvutuste koormust. Seda saab kasutada ka üliturvalise kvantkommunikatsiooni jaoks.
Kuid kvantvõrgu loomine pole lihtne ülesanne. Sellised võrgud töötavad sageli üksikute footonite edastamise teel, mis on takerdunud; see tähendab, et selle kvantolek on tihedalt seotud mõne teise kvantosakese olekuga. Kahjuks läheb ühest footonist pärit signaal pikkade vahemaade tagant kergesti kaduma. Kvantinformatsiooni kandjad võivad oma kvantloomuse kaotada ka protsessis, mida nimetatakse dekoherentsiks. Seetõttu on nende signaalide tugevdamine hädavajalik.
Kordamine ilma kõhklemise ja kõrvalekaldumiseta
Kvantreiiterid võivad selle tõuke anda, kuid mitte otsekohesel viisil. Kuna kvantmehaanika reeglid piiravad takerdunud olekute kopeerimist, ei saa repiiterid saadud signaali lihtsalt kopeerida ja edastada järgmisele sõlmele. Selle asemel peavad nad salvestama teabe niinimetatud kvantmällu ja seejärel edastama selle protsessi abil, mida nimetatakse Belli oleku mõõtmiseks (BSM).
Täielikult võimekas kvantreiiter peab vastama ka teatud praktilistele nõuetele. Esiteks peavad kvantsignaalid olema telekommunikatsioonis kasutatavatel lainepikkustel, et neid saaks optiliste kiudude kaudu edastada ilma liigsete kadudeta. Teiseks peaks kvantmälu salvestusaeg ületama takerdumise tekitamiseks vajalikku aega. Lõpuks peaks protsessi iga samm olema deterministlik, mis tähendab, et pärast iga edukat sammu tuleb toota signaale.
Kõik ühes
Viimane töö, mida on kirjeldatud aastal Physical Review Letters, ühendab kõik kolm praktilist nõuet ühes katses. Algses sündmuste jadas kiirgavad kaks lõksus oleva kaltsiumiiooni igaüks footoni, moodustades kaks takerdunud footonioonide paari. Siin töötavad lõksus olevad ioonid kubitidena ja nende kvantolekud on jaotatud üle kvantvõrgu. Nendes paarides olevad footonid teisendatakse seejärel telekommunikatsiooni lainepikkuseks 1550 nm ja saadetakse eraldi 25 km pikkuste optiliste kiudude kaudu kahte erinevasse sõlme. Sõlmede vaheline kogukaugus on seega 50 km.
Iga kord, kui üks footonitest jõuab oma määratud sõlme, salvestatakse selle takerdunud iooni olek iooni kaitstud mäluolekutesse. Seejärel teeb süsteem korduvalt katseid saata teine footon (seotud teise iooniga) teise sõlme. Kui mõlemas sõlmes on footonid tuvastatud, viivad katsetajad läbi BSM-i, et viia ioonide olekud üle nende vastavatele takerdunud footonitele.
Selle protokolli testimiseks kordasid teadlased seda 44 720 korda 33 minuti jooksul, registreerides 2053 korda 2 229 883 katses footoneid kaugete sõlmede vahele mässida. See ei pruugi tunduda kõrge edukuse määrana, kuid ioonimälude olemasolu muutis takerdumise tekkimise 128 korda tõenäolisemaks. See näitab, et võimalikud on edasised täiustused kuni piirini, kus mõlemad detektorid tuvastavad edukalt mõlemad footonid ja neid piirab ainult ioonide mäluolekute dekoherentsus.
Võrgu edasine laiendamine
Teadlased modelleerisid ka seda, kui kaugele saab nende meetodit edasi lükata. Võttes arvesse kõiki erinevaid tegureid, näitasid nad, et 17 ioonipõhise kordussõlme võrgustik võib tekitada 800 kilomeetri kaugusel asuvate ioonide vahele takerdumise. Juhtiva teadlase sõnul Ben Lanyon Innsbrucki ülikoolis kavatsevad meeskonna liikmed praegu nende laborites olevad kiud lahti kerida ja saata kiud ülikoolilinnakust välja olemasolevasse kaubanduslikku kiudoptilist võrku. "Meie visioon on tulla laborist välja ja hakata ehitama linnade ja riikide vahel mateeria ja valguse kvantvõrke," räägib ta. Füüsika maailm.
Uued kvantreiiterid võivad võimaldada skaleeritavat kvantinterneti
Ronald Hanson, Hollandi QuTechi füüsik, kes tööga ei osalenud, kirjeldab tulemust olulisena, kuna see ühendab endas mitu kvantrepiiteri jaoks vajalikku elementi. Eelkõige märgib ta, et katse demonstreerib mitme kubiti toimimist sõlme sees, tõhusaid kubiti-fotoni liideseid ja telekommunikatsiooni ühilduvust, kusjuures iga element töötab suure täpsusega, et tagada hea üldine jõudlus – kõige asjakohasem mõõdik. Kuigi täielikult töötav kvantinternet on veel kaugel, usub Hanson, et see demonstratsioon on samm lõksus ioonidel põhinevate funktsionaalsete kvantreiiterite suunas.
- SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
- EVM Finance. Detsentraliseeritud rahanduse ühtne liides. Juurdepääs siia.
- Quantum Media Group. IR/PR võimendatud. Juurdepääs siia.
- PlatoAiStream. Web3 andmete luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
- Allikas: https://physicsworld.com/a/quantum-repeater-transmits-entanglement-over-50-kilometres/
- :on
- :mitte
- : kus
- $ UP
- 17
- 50
- 7
- a
- AC
- Vastavalt
- konto
- pärast
- Materjal: BPA ja flataatide vaba plastik
- Ka
- an
- ja
- Teine
- lahus
- OLEME
- PIIRKOND
- ümber
- kunstnik
- AS
- At
- Katsed
- Austria
- põhineb
- BE
- sest
- usub,
- Kell
- vahel
- Plokid
- sinine
- suurendada
- võimendamine
- mõlemad
- Ehitus
- kuid
- by
- Kaltsium
- arvutused
- Ülikoolilinnak
- CAN
- ei saa
- võimeline
- vedajad
- kindel
- Linnad
- lähedalt
- kombineeritud
- ühendab
- kaubandus-
- Side
- ühilduvus
- keeruline
- täitma
- komponendid
- arvutid
- seotud
- ühendamine
- Side
- ümber
- kopeerimine
- võiks
- riikides
- Praegu
- näitab
- kirjeldatud
- määratud
- tuvastatud
- erinev
- kaugus
- jagatud
- iga
- kergesti
- lihtne
- tõhus
- elekter
- element
- elemendid
- võimaldama
- piisavalt
- oluline
- looma
- asutades
- sündmused
- ületama
- olemasolevate
- eksperiment
- tegurid
- kaugele
- truudus
- Lõpuks
- esimene
- Esimest korda
- eest
- Prantsusmaa
- Alates
- täielikult
- funktsionaalne
- funktsionaalsused
- toimimine
- põhiline
- edasi
- tekitama
- saama
- Andma
- hea
- Olema
- he
- süda
- siin
- Suur
- Kuidas
- HTML
- HTTPS
- pilt
- oluline
- parandusi
- in
- näitama
- näitab
- info
- esialgne
- selle asemel
- liidesed
- Internet
- sisse
- seotud
- probleem
- IT
- ITS
- jpg
- Võti
- teatud
- labor
- Labs
- suuremahuline
- hiljemalt
- viima
- valgus
- nagu
- Tõenäoliselt
- LIMIT
- liinid
- seotud
- Pikk
- kaotama
- kaotus
- kadunud
- tehtud
- TEEB
- küsimus
- max laiuse
- mai..
- tähendus
- mõõtmine
- mehaanika
- liikmed
- Mälestused
- Mälu
- meetod
- meetriline
- võib
- protokoll
- rohkem
- kõige
- palju
- mitmekordne
- peab
- loodus
- Vajadus
- vaja
- vajadustele
- Holland
- võrk
- võrgustikud
- järgmine
- ei
- sõlme
- sõlmed
- märkused
- nüüd
- of
- maha
- sageli
- on
- kunagi
- ONE
- ainult
- töö
- or
- Muu
- välja
- üle
- üldine
- paari
- eriline
- sooritama
- täitma
- jõudlus
- periood
- Footonid
- Füüsika
- Füüsika maailm
- kava
- Platon
- Platoni andmete intelligentsus
- PlatoData
- võimalik
- Praktiline
- olemasolu
- protsess
- Toodetud
- kaitstud
- protokoll
- anda
- lükatakse
- Kvant
- kvantarvutid
- kvantteave
- Kvant Internet
- Kvantmehaanika
- kvantvõrgud
- kvantsüsteemid
- kubitid
- määr
- jõudma
- Jõuab
- saama
- Red
- registreerimine
- asjakohane
- usaldusväärne
- kauge
- korduv
- esindavad
- nõutav
- Nõuded
- uurija
- Teadlased
- need
- piirata
- piiratud
- kaasa
- läbi
- eeskirjade
- s
- skaalautuvia
- Teine
- saatma
- Saadetud
- eri
- Jada
- mitu
- peaks
- näitas
- Signaali
- signaale
- lihtsalt
- ühekordne
- So
- mõned
- varsti
- heli
- algus
- riik
- Ühendriigid
- Samm
- Veel
- ladustamine
- salvestada
- ladustatud
- lihtne
- edu
- edukas
- Edukalt
- selline
- süsteem
- süsteemid
- võtmine
- Ülesanne
- meeskond
- telekommunikatsiooni
- telekommunikatsioon
- telekommunikatsiooni
- ütleb
- test
- et
- .
- Piirkond
- Holland
- Riik
- oma
- Neile
- ennast
- SIIS
- seetõttu
- Need
- nad
- see
- kolm
- Läbi
- thumbnail
- aeg
- korda
- et
- liiga
- Summa
- suunas
- üle
- tõsi
- kaks
- kahjuks
- Ülikoolid
- Ülikool
- Kasutatud
- kasutamine
- kaudu
- nägemus
- oli
- Tee..
- mis
- kuigi
- WHO
- koos
- jooksul
- ilma
- Töö
- töö
- maailm
- sephyrnet