I en verden, der kendetegnes af hurtig digital udvikling, har fysikere ved Stony Brook University og deres samarbejdspartnere nået et banebrydende skridt i fremskridtene for et kvantum internet. Gennem deres forskning inden for kvantumnetværksmåling har holdet succesfuldt anvendt kvantumhukommelser, der fungerer ved stuetemperatur. Denne betydningsfulde præstation baner ikke kun vejen for et kvantum internet testmiljø, men sætter også scenen for en transformerende æra inden for digital kommunikation.
Det kvante internet repræsenterer et paradigmeskift fra konventionelle internet systemer, idet det integrerer kvantumcomputere, sensorer og kommunikationsenheder til at behandle, administrere og transmittere kvantilstande og kvantumforviklinger. Med enestående tjenester og sikkerhedsfunktioner er det kvante internet klar til at omdefinere digital kommunikation og beregning.
Kvantuminformationsvidenskab, der kombinerer elementer fra fysik, matematik og klassisk databehandling, tilbyder en mere effektiv tilgang til at løse komplekse problemer samtidig med at sikre sikker informationsoverførsel. Dog har realiseringen af et funktionelt kvantum internet været konceptuelt på grund af flere udfordringer.
Den primære forhindring, som det Stony Brook forskningsteam har adresseret, omhandler udviklingen af kvantum repeaters. Disse enheder er afgørende for at forbedre kommunikationsnetværkets sikkerhed, øge målenøjagtigheden og styrke beregningskraften. Kvantum repeatere opretholder kvantuminformation og forviklinger på tværs af omfattende netværk, hvilket udgør en formidabel udfordring inden for fysisk forskning.
Der er gjort betydelige fremskridt med at forfine teknologien omkring kvantumrepeatere gennem oprettelsen og testning af kvantumhukommelser, der fungerer effektivt ved stuetemperatur. Disse hukommelser udviser identisk præstation, hvilket muliggør netværksskalering.
For at vurdere kapaciteten af disse hukommelser gennemførte holdet eksperimenter ved hjælp af Hong-Ou-Mandel Interference-testen. Denne analyse demonstrerede hukommelsernes evne til at lagre og hente optiske qubits uden at forstyrre interferensprocessen. Denne afgørende evne muliggør hukommelsesassisteret forviklingsbytning, en protokol nødvendig for at distribuere forvikling over lange afstande og muliggøre levedygtige kvantum repeatere.
Førsteforfatter Eden Figueroa udtrykte sin begejstring over denne udvikling og understregede betydningen af at operere kvantum hardware ved stuetemperatur. Denne gennembrud reducerer driftsomkostninger, accelererer systemets hastighed og afviger fra traditionelle tilgange, der kræver nær-absolute nul-temperaturer.
Udover dens teoretiske implikationer har denne forskning resulteret i amerikanske patenter for holdets kvantumlager og høj-repetitionshastighedskvantumrepeaterteknologier. Disse patenter lægger grundlaget for yderligere udforskning og testning af kvantumnetværk, hvilket signalerer en lovende fremtid for feltet.
På fremadrettet plan sigter holdet mod at udvikle forviklingskilder, der er kompatible med deres kvantumhukommelser, samtidig med at de designer måder til at registrere tilstedeværelsen af lagrede fotoner på tværs af flere kvantumhukommelser. Disse skridt er afgørende for at oversætte det kvante internet fra et visionært koncept til en praktisk virkelighed og bebude en ny æra inden for digital kommunikation og beregning.
I konklusion repræsenterer denne banebrydende forskning et betydeligt skridt mod at opnå et kvantum internet, hvilket revolutionerer digital kommunikation og beregning. Ved at udvikle kvantumhukommelser ved stuetemperatur og demonstrere den praktiske implementering af kvantumrepeatere har forskerne overvundet en afgørende forhindring inden for kvantumnetværk. Dette fremskridt lover forhøjet internetsikkerhed, øget beregningskraft og udvidede horisonter for videnskabelig forskning, hvilket placerer dem som frontløbere, der former fremtiden for kvantumteknologi. Mens vi står på kanten af denne digitale æra, strækker deres arbejde sig langt ud over akademiet og indvarsler en fremtid, hvor det kvante internet kunne transformere vores digitale landskab på uforudsigelige måder.
The source of the article is from the blog radiohotmusic.it