پژوهشگران دانشگاه اشتوتگارت موفق شدند برای اولینبار حالتهای کوانتومی را بین فوتونهای حاصل از دو منبع نوری دور از هم تلهپورت کنند. این دستاورد مهم گامی اساسی بهسوی ساخت تکرارگرهای کوانتومی عملی محسوب میشود.
به گزارش Scitechdaily ، رمزنگاری کوانتومی بهعنوان یک راهحل نوظهور برای مقابله با جرایم سایبری مطرح شده است. این روش از اصول بنیادی فیزیک کوانتوم برای حفاظت از اطلاعات استفاده میکند و باعث میشود نفوذ و شنود دادهها بدون آشکارشدن تقریباً ناممکن باشد. اما توسعه فناوری لازم برای ایجاد یک اینترنت کوانتومی کارآمد همچنان با چالشهای علمی بزرگی روبهرو است.
استفاده از تکرارگرهای کوانتومی بهعنوان گرههایی برای انتقال اطلاعات
حالا تیمی در مؤسسه اپتیک نیمهرسانا و رابطهای عملکردی (IHFG) دانشگاه اشتوتگارت یک گام مهم در زمینه ایجاد یکی از مؤلفههای اصلی شبکه تکرارگر کوانتومی برداشته است. یافتههای محققان در نشریه Nature Communications منتشر شده است.
پروفسور «پیتر میشلر»، رئیس IHFG و سخنگوی جانشین پروژه تحقیقاتی QR.N، گفت: «ما برای نخستینبار در جهان توانستهایم اطلاعات کوانتومی را میان فوتونهایی که از دو نقطه کوانتومی مختلف منشأ میگیرند منتقل کنیم.»
فیزیکدانان درحال توسعه تکرارگرهای کوانتومی هستند که اطلاعات کوانتومی را پیش از آنکه در فیبر نوری جذب شود، بازتولید میکنند. این تکرارگرها قرار است بهعنوان گرههایی برای اینترنت کوانتومی عمل کنند. بااینحال، موانع فنی قابلتوجهی وجود دارد.
برای ارسال اطلاعات کوانتومی از طریق روش تلهپورت، فوتونها باید از نظر ویژگیها غیرقابلتمایز باشند، یعنی تقریباً پروفایل زمانی و رنگ یکسانی داشته باشند. این موضوع بسیار دشوار است، زیرا فوتونها در مکانهای مختلف و از منابع متفاوت تولید میشوند.
به گفته «تیم استروبل»، پژوهشگر IHFG و نویسنده اول این مطالعه، «فوتونهای حاصل از نقطههای کوانتومی مختلف تاکنون هرگز تلهپورت نشده بودند، زیرا این کار بسیار دشوار است.» گروه استروبل در چارچوب پروژه QR.N منابع نوری نیمهرسانایی توسعه دادهاند که فوتونهایی تقریباً یکسان تولید میکنند.
استروبل میگوید در این جزایر نیمهرسانا، سطوح انرژی مشخص و ثابتی وجود دارد؛ درست مانند یک اتم. این ویژگی امکان تولید فوتونهای منفرد با خصوصیات تعریفشده را تنها با فشار یک دکمه فراهم میکند.
