Kvantna teleportacija, ki se je uspešno prenašala z običajnimi optičnimi vlakni

Jan 02, 2025Pustite sporočilo

Poskus je pokazal, da lahko kvantna teleportacija soobstaja s klasičnimi komunikacijskimi signali znotraj istega optičnega vlakna. Raziskovalci z univerze Northwestern v ZDA so z običajnimi optičnimi vlakni uspešno prenašali kvantne države na razdaljo 30 kilometrov. Ta preboj odpira nove možnosti za vključevanje kvantne komunikacije z obstoječimi internetnimi optičnimi kabli, kar bistveno poenostavi infrastrukturo, potrebno za porazdeljene kvantne zaznavne ali računalniške aplikacije. Povezani članek je bil objavljen v zadnji številki Optics.

Kvantna teleportacija, omejena le s hitrostjo svetlobe, omogoča skoraj takojšnjo komunikacijo. Postopek uporablja kvantno zapletenost, kjer lahko dva delca, ne glede na razdaljo med njimi, izmenjujeta informacije brez potrebe po fizičnem prenosu.

Pri optični komunikaciji se vsi signali pretvorijo v svetlobo. Tradicionalni klasični komunikacijski signali so običajno sestavljeni iz milijonov svetlobnih delcev, medtem ko se kvantne informacije prenašajo s pomočjo posameznih fotonov.

Tradicionalno je veljalo, da se en sam foton "utopi" med milijoni svetlobnih delcev, ki prenašajo klasične komunikacijske signale v optičnem vlaknu. To lahko primerjamo z krhkim kolesom, ki se težko premika po ozkem tunelu, polnem hitro premikajočih se težkih tovornjakov.

Vendar pa so raziskovalci našli način, kako pomagati krhkemu fotonu, da se izogne ​​gostemu "prometu". Po temeljiti študiji, kako se svetloba razprši znotraj optičnih vlaken, so identificirali manj natrpano valovno dolžino svetlobe za postavitev fotonov. Nato so dodali posebne filtre za zmanjšanje šuma zaradi običajnega internetnega prometa.

Da bi preizkusili to novo metodo, so raziskovalci postavili 30-kilometer dolgo optično vlakno s fotonom na vsakem koncu. Nato so prek vlakna hkrati pošiljali kvantne informacije in redni internetni promet. Nazadnje so med izvajanjem teleportacijskega protokola izmerili kakovost kvantnih informacij, prejetih na drugem koncu. Rezultati so pokazali, da so se kvantne informacije uspešno prenašale tudi med zasedenim internetnim prometom.

Raziskava kaže, da bi kvantna teleportacija lahko zagotovila varne kvantne povezave med geografsko oddanimi vozlišči, kar omogoča kvantne mreže naslednje generacije in tradicionalnimi omrežji za delitev istih optičnih vlaken.

Raziskovalci načrtujejo, da bodo razširili eksperimentalno razdaljo in si prizadevali uporabiti dva para zapletenih fotonov za prikaz zamenjave zapletenosti, kar je ključni mejnik za omogočanje porazdeljenih kvantnih aplikacij.

Pošlji povpraševanje

whatsapp

skype

E-pošta

Povpraševanje