Исследователи из Австралийского национального университета (ANU) сделали большой шаг вперед в разработке блоков для создания глобального квантового Интернета.

Команда, возглавляемая доцентом Мэтью Селларсом, показала, что кристалл, легированный эрбием, подходит для создания глобальной телекоммуникационной сети, которая использует свойства квантовой механики.

«Усилия по созданию квантового компьютера часто описываются как «космическая гонка 21-го века », но сегодняшние компьютеры не осознавали своего полного потенциала, пока не получили доступ в интернет», - сказал Селларс, исследователь из Центра квантовых вычислений и коммуникационных технологий (CQC2T) в ANU.

«Мы показали, что кристалл, легированный эрбием, является идеальным материалом для создания строительных блоков квантового Интернета, который откроет полный потенциал будущих квантовых компьютеров», - сказал он в видеоролике. - «У нас была эта идея уже 10 лет назад, но многие сказали нам, что такая простая идея не сработает. Видя этот результат, мне приятно знать, что наш подход был правильным».

Работа, опубликованная в Nature Physics, демонстрирует, как можно значительно увеличить время хранения телекоммуникационной квантовой памяти, что является важной задачей, которая ускользает от исследований во всем мире.

 

Роуз Ахлефельдт и Мэтью Селларс работают с лазером высокого разрешения (используется для изучения редкоземельных кристаллов) в лаборатории твердотельной спектроскопии в Австралийском национальном университете

Credit: ANU/cqc2t.org

 

«Телекоммуникационная квантовая память является жизненно важным компонентом для практического квантового Интернета», - сказал д-р Роуз Ахлефельдт. - «Память позволяет нам буферизовать и синхронизировать квантовую информацию, операции, необходимые для квантовой коммуникации на дальнем расстоянии».

«В настоящий момент исследователи используют воспоминания, которые не работают на правильной длине волны, и им приходится использовать сложный процесс преобразования на длину волны связи и из нее. Это может быть неэффективным и означает, что они должны делать одновременно три очень трудные вещи, а не только одну », - добавила она.

Эрбий, редкоземельный элемент, обладает уникальными квантовыми свойствами, поэтому он работает в той же полосе, что и существующие волоконно-оптические сети, что, в свою очередь, устраняет необходимость в процессе преобразования.

«Уникальным преимуществом нашей технологии является то, что она работает в том же диапазоне 1550 нм, что и сегодняшняя телекоммуникационная инфраструктура, что делает ее совместимой с оптоволоконными кабелями, существующими в используемых сетях», - сказал Милош Ран.- «Мы показали, что ионы эрбия в кристалле могут хранить квантовую информацию более чем на секунду, что в 10 000 раз больше, чем другие попытки, и достаточно долго, чтобы в один прекрасный день отправить квантовую информацию по всей глобальной сети».

Селларс сказал, что новая технология также может работать как квантовый источник света или использоваться как оптическая связь для твердотельных квантовых вычислительных устройств, соединяющих их с квантовым Интернетом.

«Мало того, что наш материал совместим с существующей волоконной оптикой, но универсальность означает, что он сможет подключаться ко многим типам квантовых компьютеров, включая кремниевые кубики CQC2T, и сверхпроводящие кубиты, такие как разрабатываемые Google и IBM», - сказал Селларс. - «Этот результат очень интересен, поскольку он позволяет нам взять большую часть работы, которую мы продемонстрировали, и превратить ее в практические устройства для полномасштабного квантового Интернета».

Видео о проекте разработки блоков для квантового интернета:

 

Источник: http://www.cqc2t.org/node/6911

 

Энергетика и промышленность России - информационный портал           Научный журнал “Видеонаука          Наука и технологии России − STRF.ru

Другие партнёры сайта