Фотони з властивостями лазера допоможуть створити квантовий Інтернет

Виклик сучасній фізиці кинула реалізація квантових мереж. Недавні дослідження показали, що високоякісні фотони можна отримати з твердотілих чіпів, що наближає людство до створення квантового Інтернету. Кожні два роки подвоюється кількість транзисторів у мікропроцесорах, що дивним чином підтверджує закон Мура, який був передбачений 50 років тому.

Якщо так і далі піде, то в найближче десятиліття нам знадобляться концептуальні та технічні просування в галузі квантової механіки.

У сучасності велику кількість твердотілих систем досліджують кандидати на роль квантових бітів і кубітів інформації, нарівні з різними підходами до протоколів квантових обчислень. На сьогоднішній день головним завданням є визначення найбільш підходящої комбінації. Один кубіт створюється з напівпровідникових нанокристалів, які інтегруються в чіп і управляються електронно-оптичними методами.

Одиничні фотони утворюють рухливі кубіти, які є невід’ємною частиною розподілених квантових мереж. Причиною цьому є те, що такі кубіти – це природний вибір для квантової комунікації, так як вони здатні переносити велику кількість інформації на великі відстані й тому, що вони відіграють визначальну роль у квантових логічних операціях, але тільки за умови, що всі фотони, які присутні в операції – ідентичні.

Не так давно вченим з Кембриджського Університету вдалося розробити новаторську методику генерації з твердих пристроїв однакових фотонів зі строгими властивостями, які ідентичні за якістю лазера. В якості джерела фотонів вчені взяли напівпровідниковий діод Шотткі, який містить квантові точки і звертатися до них можна в одиночному порядку. Переходи квантових точок використовувалися для проведення генерації одиничних фотонів за допомогою резонансної флуоресценції.

В умовах слабкого збудження, яке має назву Гейтлера, великий внесок у генерацію фотонів здійснює пружне розсіяння. У такому випадку декогеренція фотонів цілком може бути видалена. Вчені визначили, що в когеренціі і формі хвилі дані фотони ідентичні лазерам.

Сьогодні існують протоколи з квантовими обчисленнями і комунікаціями, які спираються на схему генерації фотонів, і дана робота цілком може поширитися на інші джерела єдиних фотонів, таких як окремі молекули, а також центри забарвлення в алмазах і нанопровідники.

Якщо ви користуєтеся Інтернетом за допомогою планшета iPad і він вийшов з ладу, то ремонт iPad та іншої техніки Apple можна замовити в Інтернеті на сайті a-service. Заходьте і дізнавайтеся умови і ціни на ремонт.

Поділитися новиною з друзями в соціальних мережах:



Залишити коментар