Запутанные ионы помогут в будущем создать квантовый интернет

Исследователям впервые удалось запутать два иона на расстоянии нескольких сотен метров. Эта технология может подойти для будущей безопасной квантовой сети.

Одной из величайших загадок квантовой механики была и остается запутанность. Проще говоря, это означает, что отдельные части составной системы связаны друг с другом на большом расстоянии таким образом, что их уже невозможно описать независимо друг от друга. Тогда создается впечатление, что отдельные частицы таинственным образом координируют свое поведение в момент измерения.

Австрийской команде под руководством Бенджамина Ланьона и Трейси Нортап удалось запутать два иона кальция на расстоянии 230 метров по прямой, как описано в Physical Review. Эксперимент показывает, что захваченные ионы являются многообещающими кандидатами для будущего квантового интернета, который однажды сможет охватить города, а в конечном итоге и целые континенты.

В отличие от классической версии Интернета, в которой информация передается между двумя компьютерами с помощью миллионов фотонов, квантовая информация не может быть скопирована. Поэтому передача информации как в классической сети уже невозможна. Скорее, чувствительные квантовые состояния должны передаваться на большие расстояния от одного узла к другому с помощью запутанных квантовых объектов. Такие квантовые сети могут однажды сделать возможными новые мощные приложения, такие как безопасная связь, распределенные вычисления и чрезвычайно точный хронометраж с помощью атомных часов.

Два запутанных иона, созданные исследователями из Инсбрука, были размещены в двух разных лабораториях на территории кампуса и образовали узлы рудиментарной квантовой сети. По сравнению с предыдущими вариантами, они более стабильны и, соответственно, хорошо подходят для многокубитных операций, что может обеспечить более сложные вычисления.

Источник: spektrum.de