เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง ตัวทำซ้ำควอนตัมที่สามารถเก็บสัญญาณมัลติเพล็กซ์ ให้สัญญาณของการพัวพัน; และการทำงานที่ความยาวคลื่นโทรคมนาคมได้รับการพัฒนาโดยทีมวิจัยอิสระสองทีม งานของพวกเขาสามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นขั้นตอนสำคัญต่อการสร้างอินเทอร์เน็ตควอนตัมที่ปรับขนาดได้ หากสามารถสร้างได้ อินเทอร์เน็ตควอนตัมจะอนุญาตให้มีการกระจายการคำนวณระหว่างคอมพิวเตอร์ควอนตัมหลายเครื่อง
ซึ่งช่วยให้สามารถแก้ไขปัญหาที่ใหญ่กว่า
และซับซ้อนกว่าได้ อินเทอร์เน็ตควอนตัมยังให้การสื่อสารที่ปลอดภัยเพราะสามารถระบุการดักฟังการแลกเปลี่ยนข้อมูลควอนตัมได้อย่างง่ายดาย
กระดูกสันหลังของเครือข่ายควอนตัมดังกล่าวจะเป็นการเชื่อมโยงระหว่างจุดเครือข่ายที่แตกต่างกันซึ่งเรียกว่าโหนด อย่างไรก็ตาม การสร้างลิงก์ที่พันกันในระยะทางไกลด้วยอัตราข้อมูลสูงยังคงเป็นเรื่องท้าทาย ปัญหาใหญ่คือข้อมูลควอนตัมจะลดลงเมื่อส่งข้อมูล และกฎของกลศาสตร์ควอนตัมไม่อนุญาตให้ขยายสัญญาณด้วยโหนดทวนสัญญาณแบบธรรมดา วิธีแก้ปัญหาอาจเป็นตัวทำซ้ำควอนตัมซึ่งสามารถขยายสัญญาณควอนตัมในขณะที่ยังคงปฏิบัติตามฟิสิกส์ควอนตัม
หน่วยความจำควอนตัมตอนนี้ กลุ่มวิจัยอิสระสองกลุ่ม — กลุ่มหนึ่งอยู่ที่ Institute of Photonic Sciences (ICFO) ในสเปน และอีกกลุ่มที่ University of Science and Technology of China (USTC) ได้แสดงให้เห็นว่าควอนตัมเมมโมรี่ (QM) เสนอเส้นทางสู่การทำซ้ำควอนตัมในทางปฏิบัติอย่างไร .
วิธีการของทั้งสองทีมใช้แหล่งคู่โฟตอน
โดยที่โฟตอนหนึ่งถูกเก็บไว้ใน QM และอีกโฟตอนหนึ่งถูกใช้เป็นสัญญาณเพื่อแจ้ง (หรือยืนยัน) สิ่งกีดขวาง การทำมัลติเพล็กซ์โดยการจัดเก็บสัญญาณหลายตัวพร้อมกันโดยใช้ความยาวคลื่นโฟตอนที่แตกต่างกัน จะดำเนินการผ่านโปรโตคอลหวีความถี่อะตอม ซึ่งหมายความว่าระบบไม่ต้องรอให้เหตุการณ์ประกาศสำเร็จก่อนที่จะสร้างคู่พันกันถัดไป ความสำคัญเท่าเทียมกันคือโฟตอนประกาศอยู่ที่ความยาวคลื่นของโทรคมนาคม ทำให้ระบบเข้ากันได้กับเครือข่ายโทรคมนาคมที่มีอยู่ และอนุญาตให้สร้างสิ่งกีดขวางในระยะทางไกลโดยใช้ไฟเบอร์ออปติก
ระบบ ICFO ใช้ QM ที่เก็บโฟตอนในอะตอมหลายล้านอะตอม ทั้งหมดวางแบบสุ่มภายในคริสตัลเจือหายาก ทีมงานใช้ชุดโฟตอนในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ หนึ่งที่ 606 นาโนเมตรสำหรับการจัดเก็บ หนึ่งที่ 1436 นาโนเมตร (ความยาวคลื่นเทเลคอม) สำหรับการส่งสัญญาณว่ามีการพัวพัน QM สามารถเก็บสัญญาณได้นานถึง 25 µs ก่อนปล่อยสัญญาณ การพัวพันเกิดขึ้นได้ระหว่าง QM สองชุดโดยการจัดเก็บโฟตอนเดียวในการซ้อนทับเหนือ QM สองชุดที่วางอยู่ในห้องทดลองที่ต่างกัน 10 เมตร
การวัดสถานะระฆังในขณะเดียวกันในประเทศจีน ทีม USTC ใช้ QM ที่อิงจากคริสตัลเจือแร่หายาก-เอิร์ธ ทีมงานได้สร้างการเชื่อมโยงเบื้องต้นที่มีสถานีกลางและสองโหนดที่ปลาย แต่ละโหนดมี QM โดยที่โฟตอนที่พันกันของคู่โฟตอนแต่ละคู่ถูกเก็บไว้เป็นเวลา 56 ns ก่อนที่จะถูกปล่อยสำหรับการวิเคราะห์ ในขณะที่อีกโหนดหนึ่งถูกส่งไปยังสถานีกลางสำหรับการวัดสถานะ Bell-state (BSM) ร่วมกัน การดำเนินการแลกเปลี่ยนสิ่งกีดขวางที่ประสบความสำเร็จได้รับการประกาศโดย BSM ที่ประสบความสำเร็จและการพัวพันเกิดขึ้นระหว่าง QM สองแห่งที่วางห่างกัน 3.5 เมตร
Hugues de Riedmattenหัวหน้ากลุ่ม ICFO
แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับงานของตนว่า “ต้องเอาชนะความท้าทายทางเทคนิคหลายประการ เช่น การรักษาเสถียรภาพความถี่ของการตั้งค่าและการควบคุมความยาวของเส้นใยแก้วนำแสงให้อยู่ภายในไม่กี่ร้อยนาโนเมตร ขณะนี้ เรากำลังดำเนินการปรับปรุงประสิทธิภาพของแหล่งที่มาและควอนตัมเมมโมรี่ เพื่อให้ได้เวลาการจัดเก็บที่ยาวนานขึ้นและการอ่านออกตามต้องการของคิวบิตที่จัดเก็บไว้ เราก้าวไปสู่เครือข่ายแบบหลายโหนดและระยะทางที่ไกลกว่าด้วยตัวทำซ้ำควอนตัมและเพื่อทำการสลับการพัวพันระหว่างลิงก์”
Zhou Zongquanที่ USTC กล่าวว่า “งานของเราแสดงให้เห็นการสาธิตที่สมบูรณ์ของการเชื่อมโยงเบื้องต้นของตัวทำซ้ำควอนตัมตามความทรงจำที่ดูดซับ” ในการพัฒนาในอนาคต เขากล่าวเสริมว่า: “เราจะอัปเดตแหล่งกำเนิดแสงเป็นแหล่งกำเนิดสิ่งกีดขวางแบบกำหนดได้ เพื่อเพิ่มอัตราการกระจายสิ่งกีดขวางอย่างมาก ประสิทธิภาพของหน่วยความจำโดยรวมควรได้รับการปรับปรุงอย่างมาก รวมถึงประสิทธิภาพ อายุการใช้งาน และความจุแบบมัลติโหมด และควรปรับให้เหมาะสมตามการใช้งานของควอนตัมรีพีทเตอร์ที่ใช้งานได้จริง”
“ความสำเร็จที่สำคัญ”
Ronald Hansonจาก Delft University of Technology ในเนเธอร์แลนด์มีแง่บวกเกี่ยวกับความสำเร็จของทั้งสองทีม: “ผลลัพธ์เหล่านี้ถือได้ว่าเป็นความสำเร็จที่สำคัญในบริบทเฉพาะของการสร้างตัวทำซ้ำควอนตัม ไปสู่การถ่ายทอดการสื่อสารควอนตัมที่ดีขึ้นในระยะทางไกล สำหรับความทรงจำที่มีพื้นฐานมาจากโซลิดสเตต สิ่งเหล่านี้จะผลักดันความล้ำสมัยอย่างมาก สิ่งสำคัญที่สุดคือการรวมกันของการทำงานที่ความยาวคลื่นโทรคมนาคม สัญญาณของสิ่งกีดขวางและความสามารถในการมัลติเพล็กซ์ การปรับปรุงประสิทธิภาพของหน่วยความจำในอนาคตจะช่วยให้สามารถประกาศเต็มรูปแบบตามที่จำเป็นสำหรับการปรับขนาดไปสู่ระบบควอนตัมทวนสัญญาณที่มีประโยชน์”
เทเลพอร์ตประตูควอนตัมเชื่อมต่อ qubits อะตอมในสองห้องทดลองRodney Van Meterจาก Keio University ในญี่ปุ่นยังยกย่องผลงานนี้ว่า “ทั้งสองทีม (แม้ว่าจะมีรายละเอียดต่างกัน) ต่างก็ประสบความสำเร็จในสิ่งที่น่าทึ่ง: การสร้างโฟตอนสองคู่ที่พันกัน เก็บโฟตอนสองโฟตอนไว้ในความทรงจำที่แยกจากกัน ห่างกันในขณะที่นำสองโฟตอนที่เหลือมารวมกัน เพื่อทำการวัดร่วมกัน หลังจากนั้นโฟตอนที่เก็บไว้ทั้งสองจะถูกปล่อยออกมาเมื่อวัดการพัวพันที่ประสบความสำเร็จ” เขาเสริมว่ามันยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นและต้องมีการปรับปรุงที่สำคัญ: “อัตราการทดลองและความน่าจะเป็นของความสำเร็จยังคงต้องเพิ่มขึ้น แต่ดูเหมือนว่าทุกวันจะนำผลลัพธ์ใหม่มาสู่เรา ซึ่งจะทำให้เราเข้าใกล้การปฏิบัติจริงขึ้นอีกก้าว อินเทอร์เน็ตควอนตัม”
เพื่อเอาชนะข้อจำกัดนี้ Tang และทีมของเธอได้ใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ที่เป็นที่รู้จักจากพฤติกรรมของอนุภาคที่แข็งกระด้าง โดยที่สิ่งกีดขวางต้นน้ำหรือ “วงกลมจราจร” จะยับยั้งการอุดตันของอนุภาค การสังเกตที่น่าประหลาดใจนี้สามารถเห็นได้ในไซโลเกรนหรือผู้คนอพยพออกจากห้อง แต่พฤติกรรมดังกล่าวยังไม่ได้รับการยืนยันในอนุภาคที่อ่อนนุ่ม เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
