Pasaule, kas raksturo strauju digitālo evolūciju, fiziķi no Stony Brook Universitātes un viņu sadarbības partneri ir sasnieguši pārsteidzošu milstene kvantu internetā. Pētot kvantu tīklu mērījumus, komanda ir veiksmīgi izmantojusi kvantu atmiņas, kas darbojas istabas temperatūrā. Šis nozīmīgais sasniegums ne tikai pavēra ceļu kvantu internetu testa stendam, bet arī ielēma pamatu digitālās komunikācijas pārveidošanai.
Kvantu internets pārstāv paradigmu maiņu no konvencionāliem interneta sistēmām, integrējot kvantu datorus, sensorus un komunikācijas ierīces, lai apstrādātu, pārvaldītu un pārraidītu kvantu stāvokļus un savijumu. Ar nepārspējamām pakalpojumu un drošības funkcijām kvantu internets plāno pārdefinēt digitālo komunikāciju un skaitļošanu.
Kvantu informācijas zinātne, apvienojot fizikas, matemātikas un klasiskās skaitļošanas elementus, piedāvā efektīvāku pieeju sarežģītu problēmu risināšanai, garantējot drošu informācijas pārraidi. Tomēr funkcionalitātei kvantu internetā nav kļuvusi par realitāti vairāku izaicinājumu dēļ.
Galvenais šķērslis, ko risina Stony Brook pētnieku komanda, ir kvantu pastiprinātāju izstrāde. Šīs ierīces ir būtiskas, lai uzlabotu komunikācijas tīkla drošību, paaugstinātu mērījumu precizitāti un palielinātu skaitliskās jaudas. Kvantu pastiprinātāji uztur kvantu informāciju un savijumu pāri plašiem tīkliem, radot ievērojamu izaicinājumu fizikas pētījumos.
Ir sasniegts būtisks progress kvantu pastiprinātāju tehnoloģiju pilnveidošanā, ar veiksmīgu kvantu atmiņu izveidi un testēšanu, kas efektīvi darbojas istabas temperatūrā. Šīs atmiņas demonstrē identisku veiktspēju, atvieglojot tīkla skalējamību.
Lai novērtētu šo atmiņu spējas, komanda veica eksperimentus, izmantojot Hong-Ou-Mandel interferenču testu. Šī analīze parādīja atmiņu spēju glabāt un atgūt optiskos qubitus, neiestrādājot interferenču procesu. Šīs kritiskās spējas ļauj veikt atmiņu palīdzību savijuma apmaiņai, protokolam, kas nepieciešams savijuma izplatīšanai pāri lielām attālumam, iespējojot dzīvotspējīgus kvantu pastiprinātājus.
Vadītājautors Edens Figeroa izteica savu sajūsmu par šo atklājumu, uzsverot kvantu aparatūras darbības svarīgumu istabas temperatūrā. Šis pārlaušanas moments samazina operatīvās izmaksas, paātrina sistēmas ātrumu un atšķiras no tradicionālām pieejām, kas prasa gandrīz absolūtu nulli temperatūru.
Šī pētījuma tēorētiskās sekas ir veicinājušas ASV patentu saņemšanu komandas kvantu krātuves un augstas atkārtošanās frekvences kvantu pastiprinātāju tehnoloģijām. Šie patenti ir ielikuši pamatu turpmākai kvantu tīklu izpētei un testēšanai, paredzot cerīgu nākotni šai jomā.
Nākotnē komanda plāno attīstīt savijuma avotus, kas ir saderīgi ar viņu kvantu atmiņām, un izstrādāt līdzekļus, lai noteiktu glabāto fotonu klātbūtni pār vairākām kvantu atmiņām. Šie soļi ir būtiski, lai no pārredzama koncepts pārvērstu kvantu internetu par praktisku realitāti, ievadot jaunu laikmetu digitālajā komunikācijā un skaitļošanā.
Kopumā šis pārsteidzošais pētījums ir būtisks solis pretī kvantu internetam, revolucionējot digitālo komunikāciju un skaitļošanu. Veiksmīgi izstrādājot istabas temperatūras kvantu atmiņas un demonstrējot kvantu pastiprinātāju praktisku izvietošanu, pētnieki ir pārvarējuši būtisku šķērsli kvantu tīklēšanā. Šis progresa solis sola paaugstinātu interneta drošību, palielinātu skaitļošanas jaudu un paplašinātu horizontus zinātniskajā pētījumā, ieliekot viņus kā ceļvedīņus, kas veido kvantu tehnoloģijas nākotni. Šīm darbībām pārkāpjot šīs digitālās ēras slieksni, viņu darbs noved tālāk par akadēmiju, ieviešot nākotni, kur kvantu internets varētu pārvērst mūsu digitālo ainavu neiedomājamās veidās.
The source of the article is from the blog lisboatv.pt