پیشرفت چین در زمینهٔ حافظهٔ کوانتومی؛ درهمتنیدگی در ۴۲۰ کیلومتر فیبر نوری
اگرچه شبکههای کوانتومی ممکن است بتوانند روزی رایانهها و حسگرها را در سراسر شهرها به هم متصل کنند، اما فاصله همچنان یک مانع مهندسی بزرگ است. سیگنالهای کوانتومی درون فیبر نوری به سرعت تضعیف میشوند و برقراری اتصالات طولانی را دشوار میسازند.
به گزارش ایتنا و به نقل از Interesting Engineering، پژوهشگران چینی روشی را به نمایش گذاشتهاند که سامانههای کوانتومی را در مسیر فیبر بسیار طولانیتری به هم متصل نگه میدارد.
این آزمایش از دو سامانه حافظه کوانتومی حاوی اتمهای روبیدیوم سردشده با لیزر استفاده کرد که نتیجه آن میتواند به مهندسان یک سکوی کاربردی برای توسعه شبکههای کوانتومی فراتر از مناطق شهری بدهد.
سیگنالهای کوانتومی در حین حرکت از میان فیبر نوری، قدرت خود را از دست میدهند و این مشکل با افزایش فاصله بین گرههای شبکه شدیدتر میشود. پژوهشگران از ابرهایی از اتمهای روبیدیوم به عنوان حافظه کوانتومی استفاده کردند که میتوانند حالتهای کوانتومی را ذخیره کنند.
این آزمایش درهمتنیدگی را در مسافت ۴۲۰ کیلومتر فیبر حفظ کرد که از آستانه حدود ۳۲۰ کیلومتری مرتبط با انتقال مستقیم از طریق یک کانال فیبر تضعیفکننده فراتر میرود. بر این اساس، انتقال مستقیم فراتر از آن نقطه به طور فزایندهای غیرعملی میشود و حافظههای کوانتومی میتوانند راهی برای دور زدن این محدودیت با تقسیم شبکههای طولانیتر به بخشهای کوچکتر ارائه دهند.
همگامسازی این حافظهها چالش دیگری را ایجاد کرد. تغییرات دما و ارتعاشات مکانیکی میتوانند در اثرات کوانتومی مورد نیاز برای برقراری درهمتنیدگی اختلال ایجاد کنند. گروه پژوهشی یک سامانه تثبیت فعال برای جبران این نوسانات توسعه داد که به طور مداوم تنظیمات را برای همسو نگهداشتن حالتهای کوانتومی در سراسر پیوند فیبر تنظیم میکرد.
آنها همچنین طولموج عملیاتی حافظههای کوانتومی را اصلاح کردند که تلفات سیگنال را در طول انتقال کاهش داد و به حفظ اتصال کوانتومی شکننده کمک نمود.
