فیزیکدانان دانشگاه های اینسبروک در اتریش و پاریس-ساکلی در فرانسه برای اولین بار تمام عملکردهای کلیدی یک شبکه کوانتومی دوربرد را در یک سیستم واحد ترکیب کردند. در یک آزمایش اثبات اصل، آنها از این سیستم برای انتقال اطلاعات کوانتومی از طریق یک گره به اصطلاح تکرارکننده در فاصله 50 کیلومتری استفاده کردند - به اندازهای دور که نشان دهد بلوکهای ساختمانی شبکههای کوانتومی در مقیاس بزرگ ممکن است به زودی ساخته شوند. در دسترس.
شبکههای کوانتومی دارای دو جزء اساسی هستند: خود سیستمهای کوانتومی که به عنوان گرهها شناخته میشوند و یک یا چند اتصال قابل اعتماد بین آنها. چنین شبکهای میتواند با اتصال بیتهای کوانتومی (یا کیوبیتها) چندین کامپیوتر کوانتومی برای «به اشتراک گذاشتن بار» محاسبات کوانتومی پیچیده کار کند. همچنین می تواند برای ارتباطات کوانتومی فوق امن استفاده شود.
اما ساخت یک شبکه کوانتومی کار آسانی نیست. چنین شبکههایی اغلب با انتقال فوتونهای منفرد که در هم پیچیده هستند کار میکنند. یعنی حالت کوانتومی آن با وضعیت یک ذره کوانتومی دیگر ارتباط تنگاتنگی دارد. متأسفانه سیگنال یک فوتون به راحتی در فواصل طولانی از دست می رود. حاملهای اطلاعات کوانتومی نیز میتوانند ماهیت کوانتومی خود را در فرآیندی به نام decoherence از دست بدهند. بنابراین تقویت این سیگنال ها ضروری است.
تکرار بدون تردید و انحراف
تکرار کننده های کوانتومی می توانند این تقویت را ارائه دهند، اما نه به روشی ساده. از آنجایی که قوانین مکانیک کوانتومی کپی کردن حالت های درهم تنیده را محدود می کند، تکرار کننده ها نمی توانند به سادگی سیگنالی را که دریافت می کنند کپی کرده و به گره بعدی منتقل کنند. در عوض، آنها باید اطلاعات را در یک حافظه به اصطلاح کوانتومی ذخیره کنند و سپس آن را با استفاده از فرآیندی به نام اندازهگیری وضعیت بل (BSM) منتقل کنند.
یک تکرار کننده کوانتومی با توانایی کامل نیز باید با الزامات عملی خاصی مطابقت داشته باشد. اولاً، سیگنالهای کوانتومی باید در طول موجهای مورد استفاده در مخابرات باشند، بنابراین میتوانند از طریق فیبرهای نوری بدون تلفات زیاد منتقل شوند. ثانیا، زمان ذخیره سازی حافظه کوانتومی باید بیشتر از زمان لازم برای ایجاد درهم تنیدگی باشد. در نهایت، هر مرحله از فرآیند باید قطعی باشد، به این معنی که سیگنال ها باید پس از هر مرحله موفق تولید شوند.
همه در یک
آخرین اثر، که شرح آن در Physical Review Letters به, هر سه الزامات عملی را در یک آزمایش ترکیب می کند. در توالی اولیه رویدادها، دو یون کلسیم به دام افتاده، هر کدام یک فوتون ساطع میکنند و دو جفت فوتون-یون درهم تنیده را تشکیل میدهند. در اینجا یون های به دام افتاده به عنوان کیوبیت عمل می کنند و حالت های کوانتومی آنها در شبکه کوانتومی توزیع می شود. فوتونهای این جفتها سپس به طول موج 1550 نانومتر تبدیل میشوند و از طریق فیبرهای نوری 25 کیلومتری جداگانه به دو گره مختلف فرستاده میشوند. بنابراین مجموع فاصله بین گره ها 50 کیلومتر است.
هرگاه یکی از فوتون ها به گره تعیین شده خود برسد، حالت یون درهم تنیده آن در حالت های حافظه محافظت شده یون ذخیره می شود. سپس سیستم تلاش های مکرری برای ارسال فوتون دوم (درهم با یون دوم) به گره دیگر انجام می دهد. هنگامی که فوتونها در هر دو گره شناسایی شدند، آزمایشکنندگان یک BSM برای انتقال حالتهای یونی به فوتونهای درهمتنیده مربوطه خود انجام میدهند.
برای آزمایش این پروتکل، محققان آن را 44 بار در مدت زمان 720 دقیقه تکرار کردند و 33 موفقیت را در 2053 تلاش برای درهمتنیدگی فوتونها بین گرههای دور به ثبت رساندند. ممکن است این میزان موفقیت زیاد به نظر نرسد، اما وجود حافظه های یونی احتمال ایجاد درهم تنیدگی را 2 برابر بیشتر می کند. این نشان میدهد که بهبودهای بیشتر ممکن است امکان پذیر باشد، تا حدی که هر دو آشکارساز هر دو فوتون را با موفقیت شناسایی میکنند و تنها با دهمدنس در حالتهای حافظه یونها محدود میشوند.
گسترش بیشتر شبکه
محققان همچنین مدلسازی کردند که روش آنها تا چه حد میتواند پیش برود. با در نظر گرفتن همه عوامل مختلف، آنها نشان دادند که شبکه ای از 17 گره تکرار کننده مبتنی بر یون می تواند درهم تنیدگی بین یون ها را با فاصله 800 کیلومتری از هم ایجاد کند. به گفته محقق ارشد بن لانیون از دانشگاه اینسبروک، اعضای تیم اکنون قصد دارند فیبرهایی را که در حال حاضر در آزمایشگاههایشان هستند باز کنند و درهم تنیدگی را به خارج از محوطه دانشگاه، به شبکه فیبر نوری تجاری موجود بفرستند. او می گوید: «چشم انداز ما این است که از آزمایشگاه خارج شویم و شروع به ساخت شبکه های کوانتومی ماده و نور بین شهرها و کشورها کنیم. دنیای فیزیک.
تکرار کننده های کوانتومی جدید می توانند اینترنت کوانتومی مقیاس پذیر را فعال کنند
رونالد هانسونیک فیزیکدان در QuTech در هلند که در این کار نقشی نداشت، نتیجه را مهم توصیف می کند زیرا چندین عنصر مورد نیاز برای یک تکرار کننده کوانتومی را ترکیب می کند. او به طور خاص خاطرنشان میکند که این آزمایش عملکرد چند کیوبیتی را در داخل گره، رابطهای کارآمد کیوبیت فوتون و سازگاری مخابراتی نشان میدهد، با هر عنصری که با وفاداری بالا کار میکند تا عملکرد کلی خوبی ارائه دهد - مرتبطترین معیار. در حالی که یک اینترنت کوانتومی کاملاً کارآمد هنوز کمی دور است، هانسون معتقد است که این نمایش گامی به سوی تکرارکنندههای کوانتومی کاربردی بر اساس یونهای به دام افتاده است.
- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- EVM Finance. رابط یکپارچه برای امور مالی غیرمتمرکز دسترسی به اینجا.
- گروه رسانه ای کوانتومی. IR/PR تقویت شده دسترسی به اینجا.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- منبع: https://physicsworld.com/a/quantum-repeater-transmits-entanglement-over-50-kilometres/
- :است
- :نه
- :جایی که
- $UP
- 17
- 50
- 7
- a
- AC
- مطابق
- حساب
- پس از
- معرفی
- همچنین
- an
- و
- دیگر
- جدا
- هستند
- محدوده
- دور و بر
- هنرمند
- AS
- At
- تلاشها
- اتریش
- مستقر
- BE
- زیرا
- معتقد است که
- ناقوس
- میان
- بلاک ها
- آبی
- بالا بردن
- تقویت
- هر دو
- بنا
- اما
- by
- کلسیم
- محاسبات
- دانشگاه
- CAN
- نمی توان
- توانا
- حامل
- معین
- شهرستانها
- نزدیک
- ترکیب شده
- ترکیب
- تجاری
- ارتباطات
- سازگاری
- پیچیده
- مطابق
- اجزاء
- کامپیوتر
- متصل
- اتصال
- اتصالات
- مبدل
- کپی برداری
- میتوانست
- کشور
- در حال حاضر
- نشان می دهد
- شرح داده شده
- تعیین شده
- شناسایی شده
- مختلف
- فاصله
- توزیع شده
- هر
- به آسانی
- ساده
- موثر
- برق
- عنصر
- عناصر
- قادر ساختن
- کافی
- ضروری است
- ایجاد
- ایجاد
- حوادث
- تجاوز
- موجود
- تجربه
- عوامل
- بسیار
- وفاداری
- سرانجام
- نام خانوادگی
- بار اول
- برای
- فرانسه
- از جانب
- کاملا
- تابعی
- ویژگی های
- عملکرد
- اساسی
- بیشتر
- تولید می کنند
- دریافت کنید
- دادن
- خوب
- آیا
- he
- قلب
- اینجا کلیک نمایید
- زیاد
- چگونه
- HTML
- HTTPS
- تصویر
- مهم
- ارتقاء
- in
- نشان دادن
- نشان می دهد
- اطلاعات
- اول
- در عوض
- رابط
- اینترنت
- به
- گرفتار
- موضوع
- IT
- ITS
- JPG
- کلید
- شناخته شده
- آزمایشگاه
- آزمایشگاه
- در مقیاس بزرگ
- آخرین
- رهبری
- سبک
- پسندیدن
- احتمالا
- محدود
- خطوط
- مرتبط
- طولانی
- از دست دادن
- خاموش
- از دست رفته
- ساخته
- باعث می شود
- ماده
- حداکثر عرض
- ممکن است..
- معنی
- اندازه گیری
- مکانیک
- اعضا
- خاطرات
- حافظه
- روش
- متری
- قدرت
- دقیقه
- بیش
- اکثر
- بسیار
- چندگانه
- باید
- طبیعت
- نیاز
- ضروری
- نیازهای
- هلند
- شبکه
- شبکه
- بعد
- نه
- گره
- گره
- یادداشت
- اکنون
- of
- خاموش
- غالبا
- on
- یک بار
- ONE
- فقط
- عمل
- or
- دیگر
- خارج
- روی
- به طور کلی
- جفت
- ویژه
- عبور
- انجام
- کارایی
- دوره
- فوتون ها
- فیزیک
- دنیای فیزیک
- برنامه
- افلاطون
- هوش داده افلاطون
- PlatoData
- ممکن
- عملی
- حضور
- روند
- ساخته
- محفوظ
- پروتکل
- ارائه
- تحت فشار قرار دادند
- کوانتومی
- کامپیوترهای کوانتومی
- اطلاعات کوانتومی
- اینترنت کوانتومی
- مکانیک کوانتومی
- شبکه های کوانتومی
- سیستم های کوانتومی
- کیوبیت
- نرخ
- رسیدن به
- می رسد
- گرفتن
- قرمز
- ثبت نام
- مربوط
- قابل اعتماد
- دور
- مکرر
- نمایندگی
- ضروری
- مورد نیاز
- پژوهشگر
- محققان
- قابل احترام
- محدود کردن
- منحصر
- نتیجه
- این فایل نقد می نویسید:
- قوانین
- s
- مقیاس پذیر
- دوم
- ارسال
- فرستاده
- جداگانه
- دنباله
- چند
- باید
- نشان داد
- سیگنال
- سیگنال
- به سادگی
- تنها
- So
- برخی از
- بزودی
- صدا
- شروع
- دولت
- ایالات
- گام
- هنوز
- ذخیره سازی
- opbevare
- ذخیره شده
- ساده
- موفقیت
- موفق
- موفقیت
- چنین
- سیستم
- سیستم های
- مصرف
- کار
- تیم
- مخابراتی
- ارتباط از راه دور
- ارتباطات
- می گوید
- آزمون
- که
- La
- محوطه
- هلند
- دولت
- شان
- آنها
- خودشان
- سپس
- از این رو
- اینها
- آنها
- این
- سه
- از طریق
- کوچک
- زمان
- بار
- به
- هم
- جمع
- طرف
- انتقال
- درست
- دو
- متاسفانه
- دانشگاه ها
- دانشگاه
- استفاده
- با استفاده از
- از طريق
- دید
- بود
- مسیر..
- که
- در حین
- WHO
- با
- در داخل
- بدون
- مهاجرت کاری
- کارگر
- جهان
- زفیرنت