درهم تنیدگی کوانتومی زنده در کابل های اینترنت به دست آمد
به گزارش گردو دانلود، دانشمندان به درهم تنیدگی کوانتومی زنده در یک کابل فیبر نوری ۱۸ مایلی دست پیدا کردند.
به گزارش گردو دانلود به نقل از ایسنا، محققان دانشگاه نورث وسترن در ایالات متحده با بهره گیری از کابل های فیبر نوری که ترافیک اینترنت را حمل می کردند، درهم تنیدگی کوانتومی را با موفقیت نشان دادند.
در بیانیه مطبوعاتی آنها آمده است که این شاهکار، امکان استفاده از زیرساخت های جهانی موجود را برای کاربردهای سنجش و رایانش کوانتومی فراهم می آورد.
به نقل از آی ای، محاسبات یا رایانش کوانتومی به لطف توانایی خود در انجام محاسبات بسیار پیچیده در عرض چند ساعت که توسط سریع ترین ابر رایانه ها هم چندین دهه طول می کشد، می تواند جهان ما را به صورت اساسی تغییر دهد.
این فناوری می تواند سرعت تحقیقات دارویی، مدل سازی مالی و بهینه سازی سیستم ها را تسریع کند و حتی در مبارزه با تغییرات آب و هوایی به ما کمک نماید.
با این وجود، رایانش کوانتومی به تنهایی کافی نخواهد بود. مقیاس کاربردهای سنجش و محاسبات کوانتومی تنها در صورتی می تواند افزایش یابد که بتوان داده های کوانتومی را به نقاط مختلف جهان منتقل کرد، درست مانند کاری که امروزه اینترنت برای داده های باینری انجام می دهد.
تله پورت کوانتومی چیست؟
تله پورت یا دورنوردی کوانتومی از درهم تنیدگی کوانتومی بهره می برد، جایی که دو ذره به هم مرتبط هستند و می توانند اطلاعات را در فواصل زیاد بدون احتیاج به پیمودن آن فاصله برای تاثیرگذاری بر هم عرضه کنند.
دورنوردی کوانتومی(Quantum teleportation) فرایند جابجایی یک کیوبیت(واحد پایه اطلاعات کوانتومی) از یک محل به محل دیگر، بدون پیمایش فاصله است.
در حالیکه در ارتباطات نوری، همه سیگنال ها با بهره گیری از میلیونها ذره به نور تبدیل می شوند. اطلاعات کوانتومی فقط شامل فوتون های منفرد است. این می تواند ارتباطات را به سبب ماهیت غیرقابل رهگیری حالت های کوانتومی، فوری و ایمن کند.
پرم کومار(Prem Kumar) استاد مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه نورث وسترن می گوید: دورنوردی کوانتومی این قابلیت را دارد که اتصال کوانتومی را بین گره های جغرافیایی دوردست فراهم آورد. اما بسیاری مدت ها تصور می کردند که هیچ کس زیرساخت های تخصصی برای ارسال ذرات نور ایجاد نخواهد کرد.
لابراتوار کومار نشان داده است که این امر غیرضروری است، چونکه میتوان داده های کوانتومی را با بهره گیری از کابل های فیبر نوری در حین حمل داده های اینترنتی از راه دور منتقل کرد.
درهم تنیدگی کوانتومی روی کابل فیبر نوری
تیم کومار می دانست که انتقال دیتای کوانتومی از راه کابل فیبر نوری شبیه به رانندگی با دوچرخه در بزرگراهی پر از کامیون های تندرو است. ازاین رو آنها باید راهی می یافتند تا فوتون های خویش را از این ترافیک شلوغ دور نگه دارند.
این تیم در کار قبلی خود مکانیسم پراکندگی را مورد مطالعه قرار داد که هنگام حرکت ارتباطات سنتی قوی و تک فوتون ها در کابل فیبر نوری، نویز بوجود می آورد.
جردن توماس(Jordan Thomas) دانشجوی دکترا و عضو لابراتوار کومار می گوید: ما دریافتیم که طول موج های خاص در باند O می تواند نویز را بسیار بسیار کمتر از سیگنال های کوانتومی سطح تک فوتون ما کم کند. این به ما امکان داد در کنار ارتباطات سنتی با قدرت بسیار بالا به انتقال از راه دور برسیم که می تواند نرخ داده های ترابیت در ثانیه را بدون ایجاد اختلال در سیستم انتقال دهند.
محققان فوتون های خویش را در جایی قرار دادند که پراکندگی به حداقل برسد و ارتباطات کوانتومی بدون تداخل صورت گیرد. این تیم برای آزمایش کار خود یک کابل فیبر نوری به طول ۱۸ مایل (۳۰ کیلومتر) با فوتون هایی در هر آخر راه اندازی نمود.
محققان بعد از ارسال اطلاعات کوانتومی در کنار ترافیک معمولی اینترنت از راه کابل، اطلاعات کوانتومی را با بهره گیری از یک پروتکل انتقال از راه دور اندازه گیری کردند و دریافتند که با موفقیت درحال انتقال است.
کومار و تیمش برای کار آینده خود می خواهند این آزمایش را در فاصله طولانی تری با بهره گیری از یک شبکه اینترنتی واقعی و نه یک زیرساخت آزمایشگاهی نشان دهند. علاوه بر این، این تیم همینطور می خواهد مبادله درهم تنیدگی را نشان دهد.
توماس توضیح داد که مبادله درهم تنیدگی گام بعدی و فراتر از دورنوردی کوانتومی است که شامل انتقال دو کیوبیت درهم تنیده یا «تبادل درهم تنیدگی» بین ذراتی است که هیچگاه برهم کنش نداشته اند.
او در آخر اظهار داشت: این برنامه کاربردی دیگری است که برای دستیابی به عملیاتی مانند رایانش کوانتومی توزیع شده، سنجش کوانتومی و تکرارکننده های کوانتومی مورد نیاز است.
یافته های این پژوهش در مجله Optica انتشار یافته است.
منبع: gerdoodl.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب