Global-News.com.ua

25 км оптоволокна соединили квантовые компьютеры между городами

Ноябрь 02
03:11 2024

Международная исследовательская группа, возглавляемая QuTech, достигла значительного прогресса в развитии квантового интернета, продемонстрировав успешное сетевое соединение между квантовыми процессорами на городских расстояниях. Результаты работы, опубликованные в журнале Science Advances, представляют собой шаг вперёд от ранних исследовательских сетей в лаборатории к будущему квантовому интернету.

Команда разработала полностью независимые рабочие узлы, интегрировав их с развёрнутым оптоволоконным интернетом, что позволило создать квантовую связь на расстоянии 25 км между голландскими городами Делфт и Гаага. Рональд Хансон, руководитель группы, отметил: «Расстояние, на котором мы создаём квантовую запутанность в этом проекте, через 25 км развёрнутого подземного волокна, является рекордным для квантовых процессоров. Это первый раз, когда такие квантовые процессоры в разных городах соединены».



Источник: DALL-E

Квантовый интернет позволит обмениваться квантовой информацией (кубитами), которые могут принимать не только значения 0 или 1, но и их суперпозиции (0 и 1 одновременно). Кроме того, кубиты могут быть запутаны, что означает, что они разделяют квантовую связь, позволяющую мгновенные корреляции, независимо от расстояния. Такие возможности могут обеспечить принципиально новые коммуникации и вычисления, включая безопасные ключи шифрования для безопасного обмена финансовыми или медицинскими данными и соединение удалённых квантовых компьютеров для увеличения их мощности и обеспечения полной конфиденциальности пользователей.

Переход от лабораторных экспериментов к реализации квантовой связи между городами потребовал решения новых проблем. Команда разработала гибкую систему, позволяющую узлам работать независимо на больших расстояниях, смягчила влияние потери фотонов на скорость соединения и обеспечила надёжное подтверждение каждый раз, когда успешно создавалась запутанная связь. Ариан Столк, соавтор исследования, объяснил: «Связь должна была быть стабильной в пределах длины волны фотонов (меньше микрометра) на протяжении 25 километров оптоволокна. Эту задачу можно сравнить с поддержанием постоянного расстояния между Землёй и Луной с точностью всего в несколько миллиметров».

Команда использовала фотонно-эффективный протокол, который требовал очень точной стабилизации соединительного оптоволоконного соединения. Они успешно продемонстрировали запутывание между двумя узлами квантовой сети, содержащими алмазные спиновые кубиты, и обеспечили заранее заданное запутанное состояние между узлами.

Широкий опыт команды и сотрудничество с различными организациями, включая Fraunhofer ILT, OPNT, Element Six, Toptica и голландского телекоммуникационного провайдера KPN, обеспечили успех проекта.

Архитектура и методы, разработанные командой, применимы к другим платформам кубитов, включая масштабируемые кубиты следующего поколения.

Статьи по теме

Последние новости

Астронавты готовятся освободить место для грузового корабля SpaceX Cargo Dragon на МКС

Читать всю статью

Наши партнёры

UA.TODAY - Украина Сегодня UA.TODAY