Физики собрали квантовый канал связи рекордной длины

Физики собрали квантовый канал связи рекордной длины

Физики впервые создали универсальный канал для работы квантового компьютера. Статья ученых появилась в Scientific American и Nature, а ее краткое изложение приводит Nature News.

Новое исследование носило сугубо прикладной характер. Ученые построили канал связи, который связал две лаборатории. Он состоял из оптического кабеля длиной 60 метров, а также пары оптических ловушек на концах. В этих устройствах система зеркал и лазерных лучей создает так называемую потенциальную яму - регион пространства, где атому находиться энергетически более выгодно (поэтому, после попадания в ловушку, он там и находится).

В ловушках располагались атомы рубидия. Они (точнее их спины) исполняли роль кубитов - квантовых битов, которые, в отличие от традиционных элементарных единиц информации, способных принимать не только два значения "ноль" и "единица", могут находится в суперпозиции этих двух состояний. Как следствие, например, кубит при измерении с некоторой вероятностью покажет "ноль", а с некоторой - "единица".

Внутрь ловушки ученые запускали фотон. От отражался от зеркал десятки тысяч раз, что увеличивало вероятность взаимодействия с атомом рубидия. Если такое взаимодействие происходило, то фотон получал информацию о квантовом состоянии атома. Затем, пролетев по кабелю, он взаимодействовал с другим атомом. Таким методом ученым удалось передавать квантовое состояние с одного атома на другой, а также запутать два атома рубидия (квантовая запутанность означает, что состояния атомов оказываются в некотором смысле взаимосвязаны).

По словам ученых, в настоящее время основной проблемой (помимо громоздкости и дороговизны оборудования) подобных сетей являются большие потери фотонов по пути от одного атома к другому. Вместе с тем ученые считают, что эту проблему в будущем можно будет решить.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Квантовые точки стали основой защищенной связи
Немецкие физики собрали квантовый канал связи, передающий сообщения при помощи одиночных фотонов. Работа опубликована в журнале New Journal of Physics краткое содержание статьи приводит BBC News. Квантовыми точками называют микроскопические частицы проводников (обычно - благородных металлов), которые из-за своих размеров ..
2012-08-6 1041 0 Технология
0
Физики добились от атомных часов рекордной синхронизаци
Группа исследователей из Института квантовой оптики Общества Макса Планка и Государственного физико-технического института в Германии смогла добиться рекордно точной синхронизации двух атомных часов. Ученые передали синхронизирующие сигналы по оптоволоконному кабелю и получили точность 10-19 (погрешность ..
2013-09-16 875 0 Технология
0
Физики создали квантовый микрофон
Учёные технического университета Чалмерса (Chalmers University of Technology) продемонстрировали новый тип детектора для сверхслабого звука. Устройство назвали "квантовым микрофоном", так как оно настолько мало, что работает по законам квантовой физики. «Квантовый микрофон» основан на одноэлектронном транзисторе с пьезоэлектрической связью. Переключатель транзистора ..
2012-03-1 1459 0 Технология
0
Учёные собрали простейший квантовый компьютер
Мы уже неоднократно писали о попытках учёных приблизить создание принципиально новых квантовых компьютеров, в которых информация будет передаваться с помощью фотонов. И вот сразу четыре отдельные команды исследователей сделали ещё один небольшой шаг в этом направлении. Они представили простую и пока сильно ..
2012-12-27 1372 0 Технология
0
Установлен новый рекорд квантовых вычислений
Ученые из Австралии и Японии, используя новую физическую реализацию кубита, установили новый рекорд квантовых вычислений. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Nanotechnology. Специалисты создали особую физическую реализацию кубита — квантового обобщения классического бита. ..
2014-10-15 1113 0 Технология
0
Дефектный алмаз превратили в источник отдельных фотонов
Японские и европейские физики создали источник единичных фотонов на основе дефекта в алмазе, работающий при комнатной температуре. Статья ученых появилась в журнале Nature Photonics. В рамках работы рассматривались особые дефекты, именуемые NV-центрами, или азотно-замещенными вакансиями в алмазе. Это класс так называемых точечных дефектов, состоящих ..
2012-04-16 1320 0 Технология
0
Физики создали пленку для превращения стекла в дисплей
Инженеры Массачусетского технологического института разработали систему проекции изображения, благодаря которой любую прозрачную поверхность можно превратить в отражающий экран. Описание технологии опубликовано в журнале Nature Communications, кратко о ней можно прочитать на сайте института. Суть новой технологии ..
2014-01-22 1402 0 Технология
0
Google позволила заглянуть в свою "квантовую лабораторию"
Google в мае объявила об открытии футуристической лаборатории Quantum Artificial Intelligence Lab (QAIL), которая должна была заняться изучением искусственного интеллекта с применением достижений квантовой физики. В проекте задействован квантовый компьютер, купленный у канадской компании D-Wave. Система, которая выполняет ..
2013-10-12 1010 0 Технология
0
Аннигиляцию частиц впервые наблюдали на квантовом компьютере
Физики из Австрии и Германии впервые использовали квантовый компьютер для симуляции взаимодействий элементарных частиц методами решетчатой калибровочной теории. Работа ученых позволяет в режиме реального времени проследить за рождением и уничтожением (аннигиляцией) пары частица-античастица в физическом вакууме. Исследование ..
2016-06-23 1113 0 Технология
0
Из лески скрутили рекордно эффективные искусственные мышцы
Международная группа ученых разработала метод обработки пластика, который превращает обычные полимеры в искусственные мышцы с рекордной удельной мощностью и силой сокращения. Исследование опубликовано в Science, кратко о нем можно прочитать на сайте журнала. К пластику ученые обратились после ..
2014-02-21 1971 0 Технология
1
Физики создали первый универсальный квантовый вентиль
Физики из университетов Гриффита и Квинсленда впервые создали рабочий прототип квантового вентиля Фредкина. Устройство меняет местами состояния двух кубитов в зависимости от состояния третьего, управляющего кубита. С помощью комбинаций из одного или нескольких таких вентилей можно выполнить любую ..
2016-03-28 1380 0 Технология
0
Физики продемонстирировали прозрачное железо
Электромагнитные волны могут сделать ядро атома железа прозрачным. Такой эффект продемонстрировали в своём эксперименте учёные, работающие на синхротроне в исследовательском центре DESY. Параллельно они доказали, что светом можно управлять и создали деталь для квантового компьютера будущего. Полученный эффект ..
2012-02-9 1706 0 Технология
0
Физики предложили идею плазменно-лазерного ускорителя
Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли пришли к выводу, что использование лазеров может уменьшить длины ускорителей частиц в тысячи раз. Работа специалистов опубликована в журнале Physics of Plasmas, кратко с ней можно ознакомиться на сайте Phys.org. Физики рассмотрели идею плазменно-лазерного ..
2014-05-29 1048 0 Технология
0
Новая солнечная батарея нарушила законы физики
Инженеры из Массачусетского технологического института создали солнечную батарею, которая может превращать тепло в свет, повышая свою энергоэффективность. Этим удалось преодолеть теоретически предсказанный предел, ограничивающий работоспособность фотоэлементов. Исследование опубликовано в журнале Nature Energy.В 1961 ..
2016-05-25 1656 0 Технология
0
Физики создали квантовый симулятор с сотнями кубитов
Физики из Национального института стандартов и технологий (NIST) создали квантовый симулятор, который может спроектировать взаимодействия между сотнями квантовых битов (кубитов) — в 10 раз больше по сравнению с предыдущими устройствами, сообщает «WordScience.org».Как было описано 26-го апреля 2012-го ..
2012-04-27 1571 0 Технология
0