Kwantowa komunikacja coraz bliżej za sprawą rekordowo długiego czasu magazynowania kubitów

Kwantowe przesyłanie danych może stać się faktem, a wszystko to dzięki rekordowo długiemu czasowi magazynowania kubitów. Kluczem do sukcesu jest tworzenie kryształów umożliwiających fotonom transfer ich kwantowego stanu do atomów w owym nośniku. Naukowcom udało się utrzymać informację przez 100 milisekund z niewielkim przekłamaniem.

Jednym z głównych osiągnięć ludzkości było stworzenie komputera kwantowego, krokiem dalej będzie natomiast komunikacja między takimi urządzeniami. Długodystansowa podróż tego typu informacji stanowi nie lada wyzwanie dla najwybitniejszych głów z całego świata. Wszystko za sprawą bardzo krótkiego czasu, w jakim możemy przechowywać kubity. Nowy rekord magazynowania tych specyficznych danych może okazać się przełomem w dziedzinie kwantowej telekomunikacji.

Kwantowe komputery oraz ich komunikacja coraz bliżej. Naukowcom udało się ustanowić nowy rekord.

Podczas gdy klasyczne komputery używają znanych nam bitów do przetwarzania informacji, ich kwantowe odpowiedniki wykorzystują tak zwane kubity, potrafiące znajdować się w dowolnych superpozycjach. Wspomniane cząstki mogą być transportowane przy pomocy światła, jednak istnieje pewien dystans, po którym sygnał należy wzmocnić, co niestety kończy się utratą cennego stanu kwantowego.

W rozwiązaniu tego problemu mają pomóc kryształy, dzięki którym fotony są w stanie przekazać informacje do atomów znajdujących się we wspomnianym nośniku. Tak zapisane dane można następnie odtworzyć do dalszego przesyłu. Pierwsza prezentacja tego rodzaju magazynu odbyła się już w 2015 roku, jednak trwałość takiej pamięci wynosiła zaledwie 0,5 milisekundy. Absolutnym minimum do praktycznego użycia rozwiązania jest jednak 10 ms. Najnowszy rekord wynoszący 100 milisekund może okazać się przełomowy, gdyż jest to aż dziesięciokrotność najkrótszego, wymaganego czasu. Ponadto, według Dr Mikaela Afzeliusa z Uniwersytetu Genewskiego, tak długi okres osiągnięto przy niewielkiej utracie wierności danych. Grupa naukowców uzyskała imponujący rezultat poprzez domieszkowanie kryształów itru z mało znanym pierwiastkiem układu okresowego - europem. Gdy kryształy były zachowane w temperaturach bliskich zera bezwzględnego, ich atomy utrzymywały stany splątania kwantowego. Cały proces wymagał jeszcze dodania niewielkiego pola magnetycznego o wartości jednej tysięcznej Tesli.

Osoby odpowiedzialne za pracę nad tą metodą twierdzą, że do wydłużenia okresu przechowywania niezbędne będzie zmniejszenie ilości wytwarzanego ciepła lub znalezienie sposobu na jego usunięcie. Autorzy sądzą jednak, iż znacznie trudniejszym zadaniem będzie stworzenie urządzeń zdolnych do przechowywania więcej niż jednego fotonu na raz. Ma to zapewnić nie tylko większą wydajność, ale również poufność. Liczymy na szybki rozwój tej techniki, gdyż możemy doczekać się czasów sprawnej komunikacji komputerów kwantowych połączonych ogólnoświatową siecią.

Autor: Krystian Ławniczak

Zobacz także:

• Anonymous przejęli dane Rosyjskiego Banku Centralnego. Dane trafiły do sieci
• GeForce RTX 4090 - nowe informacje wskazują na 24 GB pamięci VRAM i TDP 600 W
• Intel Arc A370M - karta graficzna przetestowana w Ashes of the Singularity