Ученые из университета науки и технологий Китая совершили большой прорыв в науке. Эксперты установили рекорд дальности материально-материальной квантовой запутанности, связав квантовую память на расстоянии 420 километров по оптоволокну.
Поясняется, что квантовая запутанность представляет собой явление, при котором свойства двух и более частиц оказываются взаимосвязаны настолько, что измерение одной частицы мгновенно определяет параметры другой, даже на большом расстоянии.
По словам китайцев, будущий квантовый интернет потребует не только фотонов, но и квантовой памяти, то есть устройств для хранения квантовой информации; в новой работе такой памятью служили лазерно охлажденные облака атомов рубидия.
Информируется о том, что система состояла из двух блоков памяти, названных Алисой и Бобом, разделенных 420-километровым оптоволоконным кабелем. Посередине располагался узел Чарли, принимающий фотоны от Алисы и Боба: если Чарли фиксирует нужную интерференционную картину, это означает, что между Алисой и Бобом установлена запутанность, хотя те никогда не встречались физически.
Сообщается, что успех базировался на трех технических решениях.
Так, во-первых, ученые преобразовали излучаемые квантовой памятью фотоны в длины волн, используемые в телекоммуникациях, чтобы снизить потери при передаче по оптоволокну. Во-вторых, разработали систему стабилизации, непрерывно компенсирующую температурные колебания и вибрации, способные сбить квантовую интерференцию. В-третьих, применили схему запутывания на основе одного фотона вместо двух, что снизило требования к сохранности сигнала на всем пути.
Резюмируется: «Проведенный опыт дает испытательный полигон для изучения приложений квантовых сетей за пределами масштаба одного города. Начиная с расстояния свыше 320 километров система достигла более высокой скорости успешной запутанности, чем позволял бы прямой перенос запутанности по тому же оптоволокну согласно так называемой границе PLOB – фундаментальному пределу передачи квантовой информации без повторителей».
Ранее были открыты необычные свойства света.