Kinijos fizikai pasiekė kvantinės susieties rekordą 420 kilometrų atstumu

Kinijos mokslo ir technologijų universiteto fizikų komanda susiejo dvi kvantines atmintis per 420 kilometrų šviesolaidžio, nustatydama naują šviesolaidžiu pagrįstos materijos ir materijos susieties rekordą, kuris yra daugiau nei keturis kartus didesnis už bet kokią ankstesnę demonstraciją.yahoo+1

Kaip tai veikia

Eksperimente, kuriam vadovavo Xi-Yu Luo, Chao-Yang Wang ir Ming-Yang Zheng, kaip kvantinės atmintys buvo naudojami lazeriu atšaldyti rubidžio atomų debesys. Dvi atminties vienetai, pavadinti Alice ir Bob, buvo patalpinti priešinguose šviesolaidžio galuose, o centrinis mazgas, vadinamas Charlie, aptiko kiekvienos atminties skleidžiamus fotonus. Kai Charlie stebėjo teisingą interferencijos modelį, tai patvirtino, kad tarp dviejų tolimų atminčių buvo pasiekta susietis.arxiv+1

Šį pasiekimą leido įgyvendinti trys techninės naujovės. Pirma, komanda konvertavo fotonus iš atminčių į telekomunikacijų bangų ilgius, taip sumažindama šviesolaidžio perdavimo nuostolius. Antra, stabilizavimo sistema nuolat koregavo temperatūros svyravimus ir vibracijas, kurios galėjo iškraipyti kvantinius signalus. Trečia, jie panaudojo vieno fotono susieties schemą, kuriai reikia, kad kelionę išgyventų tik vienas fotonas, o ne du.sciencealert

Fundamentalios ribos įveikimas

Be grynojo atstumo rekordo, eksperimentas įveikė teorinį etaloną, žinomą kaip PLOB riba, 2017 m. rezultatą, kuris apibrėžia maksimalų greitį, kuriuo kvantinė informacija gali keliauti per nuostolingą kanalą be kartotuvų. Didesniu nei 320 kilometrų atstumu komandos sistema generavo susietį greičiau nei tiesioginis optinis perdavimas, parodydama, kad atmintimi pagrįsti kvantiniai tinklai gali pranokti net geriausią įmanomą tiesioginį šviesolaidinį ryšį.arxiv+1

Link kvantinio interneto

Praktiškas kvantinis internetas vis dar yra tolima ateitis, tačiau tolimojo nuotolio susietis tarp stacionarių kvantinių atminčių yra plačiai laikoma vienu iš esminių jo komponentų. Ankstesnės demonstracijos susiejo atmintis maždaug 50 kilometrų atstumu 2020 m. ir per miesto tinklus maždaug 20 kilometrų atstumu 2023 m. Šuolis iki 420 kilometrų perkelia technologiją iš miesto į tarpmiestinį mastą.sciencenews+1

"Mūsų eksperimentas suteikia bandymų platformą kvantinio tinklo taikymams už miesto ribų tirti," rašo tyrėjai savo straipsnyje, paskelbtame žurnale Physical Review Letters. Jie pažymi, kad sistema taip pat generuoja susietį dideliu greičiu trumpesniais, maždaug 100 kilometrų atstumais, o tai galėtų padėti kurti kvantinius kartotuvus, įrenginius, kurie galiausiai sujungtų daugybę tokių ryšių į žemynus apimančius tinklus.sciencealert+1