Informacija

Novo otkriće u kvantnoj komunikaciji obećava

Novo otkriće u kvantnoj komunikaciji obećava

DepositFotografije

Istraživači su stvorili optički čip koji čini da rješava jedan od najvećih izazova u razvoju optičkih kvantnih komunikacijskih sustava, potencijalno pružajući pouzdan, isplativ način za razvoj kvantnih komunikacija.

Problemi s optičkom kvantnom komunikacijom

Mnogi napredni komunikacijski sustavi koji se danas razvijaju koriste kvantnu mehaniku za obradu, pohranu i prijenos informacija. iskorištavajući princip zapletanja, gdje se dvije čestice toliko usko povezuju da djeluju kao jedinstveni sustav, bez obzira na to koliko velika udaljenost između dvije čestice mogla biti.

VIDI TAKOĐE: STUDIJA POTVRĐUJE DA JE GLOBALNA KVANTNA KOMUNIKACIJA MOGUĆNOST

Problem optičkih kvantnih sustava koji se oslanjaju na fotone jest taj što komponente koje obrađuju i pohranjuju informacije zahtijevaju fotone vidljive svjetlosti, ali optičkim kabelima koji prenose informacije potrebna je infracrvena svjetlost - čija je valna duljina gotovo 10 puta veća.

Čini se da su znanstvenici Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) pronašli genijalno rješenje za ovaj problem koristeći se kao nadahnuće poznatim fizičkim fenomenom poznatim kao "galerija šaputanja".

Stvaranje optičkog šapta

U akustičnom okruženju u kojem zidovi sa svake strane čine savršeno zakrivljenu površinu, zvučni valovi mogu putovati uglavnom nesmetano, tako da osoba koja stoji na jednom položaju uz zid može čuti najslabiji zvuk koji dolazi iz bilo kojeg drugog dijela zida.

Poznate kao galerije šaputanja, ove su strukture odgovorne za neka od najpoznatijih svjetskih arhitektonskih mjesta.

Istraživači NIST-a Xiyuan Lu, Kartik Srinivasan i tim sa Sveučilišta Maryland NanoCenter u College Parku - koji su svoj rad opisali u časopisu Fizika prirode—Proizveli su zapletene fotonske parove fotona vidljive svjetlosti i bliske infracrvene svjetlosti koristeći optičke komponente na osnovi čipa koje se lako proizvode masovno.

To su postigli stvaranjem posebno dizajniranih optičkih "galerija šaputanja" gdje bi pumpni laser ušao u rezonator u obliku prstena i dok se okreće kroz prsten, pojavljuje se par zapletenih fotona: foton vidljive svjetlosti i bliski infracrveni foton. .

"Željeli smo povezati fotone vidljive svjetlosti, koji su dobri za pohranu informacija u atomskim sustavima, i telekomunikacijske fotone koji se nalaze u bliskoj infracrvenoj svjetlosti i dobro putuju kroz optička vlakna s malim gubicima signala", rekao je Srinivasan. oni koji se nadaju da će osmisliti optičke kvantne komunikacijske sustave s idealnim upletenim česticama za rad. Još važnije, oni to mogu učiniti na skalabilan način.

"Smislili smo kako konstruirati ove šapćuće rezonatore galerije kako bi proizveli velik broj parova koje smo željeli, s vrlo malo pozadinske buke i druge strane svjetlosti", rekao je Lu.

Buduće obećanje za isprepleteno pamćenje

Najperspektivniji aspekt ove tehnike je potencijal za ono što je poznato kao zamjena zapleta. Tu su dva para zapletenih čestica povezana s dvije jedinice kvantne memorije, prepletenost parova prenosi se na sjećanja, povezujući ih na velike udaljenosti, što je prije bilo nezamislivo.

"Naš je doprinos bio otkriti kako napraviti kvantni izvor svjetlosti s pravim svojstvima koja bi mogla omogućiti takvu zapletenost na velike daljine", rekao je Srinivasan.


Gledaj video: Potraga za Adamom DNA MISTERIJA sinkronizirano na hrvatski (Siječanj 2022).