Çinli fizikçiler 420 kilometrede kuantum dolanıklık rekoru kırdı

Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden bir fizikçi ekibi, 420 kilometrelik fiber optik kablo üzerinden iki kuantum belleğini birbirine dolayarak, fiber tabanlı madde-madde dolanıklığı için yeni bir rekor kırdı; bu, önceki tüm gösterimlerden dört kat daha uzak bir mesafe.yahoo+1

Nasıl Çalışıyor

Xi-Yu Luo, Chao-Yang Wang ve Ming-Yang Zheng liderliğindeki deneyde, kuantum belleği olarak lazerle soğutulmuş rubidyum atomu bulutları kullanıldı. Alice ve Bob lakaplı iki bellek birimi fiber bağlantının zıt uçlarına yerleştirilirken, Charlie adlı merkezi bir düğüm her bir belleğin yaydığı fotonları tespit etti. Charlie doğru girişim desenini gözlemlediğinde, iki uzak bellek arasında dolanıklığın sağlandığı doğrulandı.arxiv+1

Bu başarıyı üç teknik ilerleme mümkün kıldı. İlk olarak, ekip belleklerden gelen fotonları telekomünikasyon bandı dalga boylarına dönüştürerek fiber iletim kayıplarını azalttı. İkinci olarak, bir stabilizasyon sistemi kuantum sinyallerini bozabilecek sıcaklık dalgalanmalarını ve titreşimleri sürekli olarak düzeltti. Üçüncü olarak, iki foton yerine sadece bir fotonun yolculuğu tamamlamasını gerektiren tek fotonlu bir dolanıklık şeması kullandılar.sciencealert

Temel Sınırların Aşılması

Deney, mesafe rekorunun ötesinde, PLOB sınırı olarak bilinen teorik bir ölçütü de aştı. Bu, 2017 yılında elde edilen ve kuantum bilgilerinin tekrarlayıcılar olmadan kayıplı bir kanal üzerinden seyahat edebileceği maksimum hızı tanımlayan bir sonuçtur. 320 kilometreyi aşan mesafelerde ekibin sistemi, doğrudan optik iletimin başarabileceğinden daha hızlı dolanıklık üreterek, bellek tabanlı kuantum ağlarının mümkün olan en iyi doğrudan fiber bağlantısından bile daha iyi performans gösterebileceğini kanıtladı.arxiv+1

Kuantum İnternetine Doğru

Pratik bir kuantum interneti için hala yıllar var, ancak sabit kuantum bellekleri arasında uzun mesafeli dolanıklık, internetin temel yapı taşlarından biri olarak kabul ediliyor. Önceki gösterimler, 2020'de yaklaşık 50 kilometre ve 2023'te yaklaşık 20 kilometrelik kentsel ağlar üzerinde bellekleri birbirine bağlamıştı. 420 kilometreye yapılan bu sıçrama, teknolojiyi metropol ölçeğinden şehirlerarası ölçeğe taşıyor.sciencenews+1

Araştırmacılar, Physical Review Letters'da yayınlanan makalelerinde, "Deneyimiz, metropol ölçeğinin ötesindeki kuantum ağı uygulamalarını incelemek için bir test ortamı sağlıyor" diye yazıyor. Ayrıca sistemin, yaklaşık 100 kilometrelik daha kısa mesafelerde de yüksek hızlarda dolanıklık ürettiğini ve bunun, gelecekte birçok bağlantıyı kıtalararası ağlara dönüştürecek kuantum tekrarlayıcıların inşasını destekleyebileceğini belirtiyorlar.sciencealert+1