Вчені підтвердили теорію квантових мереж майбутнього
Аналіз квантового світла
Квантова теорія передбачає заплутування; що величезна кількість атомів можна переплітати через квантових сил, на відстанях або всередині макроскопічних структур. Проте, «передбачення» були ключовою фразою до недавнього часу - оскільки фактичних переконливих доказів з експериментів не вистачало. Експериментальні докази були представлені вченим Університету Женеви, які продемонстрували зчеплення 16 мільйонів атомів в кристалі з одним сантиметром.
Досягнення заплутаності не було реальною проблемою для фізиків, які хотіли б створити емпіричне підтвердження концепції. Дослідники можуть генерувати заплутані фотони шляхом розщеплення фотона. Це спостереження і запис заплутаності, яка виявилася практично неможливою - до сих пір. З одним застереженням, як пояснив дослідник дослідницької групи прикладної фізико-географічної групи UNIGE Флоріан Фрёвіс, в прес-релізі говориться про дослідження команди. «Але неможливо безпосередньо спостерігати процес переплетення між декількома мільйонами атомів, оскільки маса даних, які вам потрібно зібрати і проаналізувати, настільки велика».
Зображення: UNIGE
Тому Фрёвіс і його команда провели інвентаризацію тих вимірів, які вони змогли взяти, і тих, які могли б генерувати докази, які вони шукали. Вони зупинилися на єдиному напрямку світла, випромінюваного кристалом, і проаналізували його статистичні властивості. Саме так команда змогла показати заплутаність 16 мільйонів атомів, а не кілька тисяч.
Квантові ф'ючерси
Квантові мережі будуть необхідні для захисту даних в майбутньому, оскільки вони дозволяють посилати сигнал і негайно виявляти будь-перехоплення цього сигналу третьою стороною. Щоб надсилати та отримувати ці сигнали, вам потрібні квантові повторювачі, які можуть об'єднувати заплутані атоми з сильною квантової зв'язком, незважаючи на те, що вони розділені великими відстанями. Ці квантові репітери мають кристалічними блоками, переохолодженими до 270 градусів нижче нуля і збагаченими атомами рідкісноземельних елементів. Як тільки ці блоки проникнуть фотоном, створюється заплутаність.
Переплетення частинок лежить в основі майбутніх революцій в квантових обчисленнях і квантовому шифруванні, які самі будуть керувати всім, від штучного інтелекту до персоналізованої медицини. І хоча це матеріал високого рівня, все залежить від заплутування атомів на квантовому рівні, що продемонстрували це дослідження в безпрецедентному масштабі.
Література: Еурекалерт, Природа
