A física quântica promete grandes avanços não unicamente em Computação quântica mas também em uma Internet quântica: uma estrutura de última geração para transferir dados de um lugar para outro. Agora, os cientistas inventaram uma tecnologia adequada para um modem quântico que poderia funcionar uma vez que um gateway de rede.

O que torna uma Internet quântica superior ao que normalmente existe na Internet é a segurança: interferir nos dados transmitidos com técnicas quânticas basicamente quebraria a conexão. É o mais próximo que você pode chegar.

Tal uma vez que acontece com a tentativa de produzir estágios e comerciais computadores quânticos No entanto, transformar a potencial Internet quântica em veras leva tempo – o que não é surpreendente, oferecido o física incrivelmente complexa envolvidos. Um modem quântico pode ser um passo muito importante para a tecnologia.

“No porvir, uma Internet quântica poderia ser usada para conectar computadores quânticos localizados em lugares diferentes, o que aumentaria muito seu poder de computação.” diz o físico Andreas Reiserer, do Instituto Max Planck na Alemanha.

Computação quântica é construído em torno da teoria de qubits, que, ao contrário dos bits de computador clássicos, podem armazenar vários estados ao mesmo tempo. A novidade pesquisa se concentra em conectar qubits estacionários a um computador quântico com qubits em movimento viajando entre essas máquinas.

Este é um duelo difícil quando se trata de informações armazenadas com tanta delicadeza quanto a física quântica. Nessa forma, os fótons de luz são usados ​​para armazenar dados quânticos em trânsito, fótons que se ajustam com precisão ao comprimento de vaga infravermelho da luz laser usada nos sistemas de notícia atuais.

Isso fornece ao novo sistema uma vantagem importante no veste de que funcionará com as redes de filamento óptica existentes, o que tornará uma atualização quântica muito mais fácil quando a tecnologia estiver pronta para ser implantada.

Ao desvendar uma vez que obter qubits armazenados em repouso, que reagem muito com fótons infravermelhos em movimento, os pesquisadores determinaram que o elemento de érbio e seus elétrons eram mais adequados para o trabalho, mas os átomos de érbio não são naturalmente inclinados. para fazer o que é necessário Salto significativo entre dois estados. Para tornar isso verosímil, os átomos de érbio estático e os fótons infravermelhos em movimento são basicamente unidos até se comportarem muito.

desvendar uma vez que fazer isso exigiu um conta escrupuloso do espaço e das condições necessárias. Dentro de seu modem, os pesquisadores instalaram um gabinete de espelho em miniatura em torno de um vidro formado para itri constituído de silicato. Essa forma foi resfriada para 271 graus Celsius negativos (455,8 graus Fahrenheit negativos).

O gabinete espelho do modem. (Instituto Max Planck)

O vidro resfriado manteve os átomos de érbio estáveis ​​o suficiente para forçar uma interação, enquanto os espelhos refletiam os fótons infravermelhos muro de dezenas de milhares de vezes, criando essencialmente dezenas de milhares de possibilidades para que o salto quântico necessário ocorresse. Os espelhos tornam o sistema 60 vezes mais rápido e muito mais eficiente do que seria, dizem os pesquisadores.

Uma vez que esse salto é feito entre os dois estados, as informações podem ser transmitidas para outro lugar. Essa transferência de dados apresenta um novo conjunto de problemas que precisam ser superados, mas os cientistas estão ocupados trabalhando em soluções.

Assim uma vez que acontece com muitos avanços na tecnologia quântica, levará um tempo para levá-lo do laboratório para os sistemas do mundo real, mas é outra lanço significativa, e o mesmo estudo também pode ajudar em processadores quânticos e repetidores quânticos que transmitem dados remotamente. mais longo.

“Nosso sistema, portanto, permite interações eficientes entre qubits de estado sólido e ligeiro, preservando as propriedades quânticas frágeis dos últimos em um intensidade sem precedentes”, escrevem os pesquisadores em seu item publicado.

A pesquisa foi publicada em Verificação física X.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!