اخبار داخلی فناوری اطلاعات رکورد ارتباطات کوانتومی در فیبر نوری شکسته شد

چهارشنبه 19 خرداد 1400

رکورد ارتباطات کوانتومی در فیبر نوری شکسته شد

محققان رکورد ارتباطات کوانتومی در فیبر نوری را شکستند و توانستند اطلاعات کیوبیتی را در فاصله ۶۰۰ کیلومتر فیبر نوری منتقل کنند.

در آینده اینترنت کوانتومی اجازه می‌دهد رایانه‌های کوانتومی با یکدیگر تجمیع شوند و برخی از مشکلات بسیار بزرگ را برطرف کنند.
در همین راستا محققان شرکت توشیبا در پروژه‌ای برقراری ارتباطات کوانتومی در فاصله بی سابقه ۶۰۰ کیلومتر فیبر نوری را نشان دادند.
در رایانه‌های معمولی اطلاعات به صورت بیت و صفر و یک رمزگذاری می‌شوند. اما در رایانه‌های کوانتومی اطلاعات در کوانتوم بیت یا کیوبیت ها کدگذاری می‌شوند و به این ترتیب پتانسیل قدرت رایانشی آنها به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. به بیان دیگر آنها می‌توانند مشکلاتی فراتر از ظرفیت رایانه‌های معمول را برطرف کنند.
سال گذشته یک رایانه کوانتومی چینی به نام Jiuzhang محاسبه‌ای را که یک ابررایانه معمولی در ۲.۵ میلیارد سال انجام می‌دهد، در ۲۰۰ ثانیه تکمیل کرد.
اما یک چالش مهم رایانش کوانتومی آن است که کیوبیت ها به نوسانات محیطی حساس هستند و کوچک‌ترین اختلال در دما یا ارتعاش، داده‌ها را مختل می‌کند. به این ترتیب انتقال اطلاعات کوانتومی در مسافت‌های طولانی کار چالش برانگیزی خواهد بود.
اکنون محققان توشیبا ادعا می‌کنند اطلاعات کوانتومی را در مسافت بی سابقه‌ای در فیبر نوری جابه جا کردند. برای این منظور آنها فناوری تثبیت دو باندی ابداع کردند که دو سیگنال نوری مرجع را همراه کیوبیت ها ارسال می‌کند.
نخستین سیگنال مرجع در طول موجی طراحی شده تا نوسانات محیطی را حذف کند و سیگنال دوم در همان طول موج به عنوان کیوبیت عمل می‌کند و از آن برای کنترل دقیق فاز نور استفاده می‌شود.
محققان توشیبا با استفاده از تکنیک مذکور توانستند سیگنال کوانتومی را به طور مداوم در مسافت چند نانومتر حفظ کنند. چنین روندی به محققان اجازه داد اطلاعات را در ۶۰۰ کیلومتر فیبر نوری جابه جا کنند که حدود ۶ بار بیشتر از رکورد قبلی است.
این گروه ادعا می‌کنند نخستین مورد استفاده از فناوری «توزیع کلید کوانتومی» است که در سال‌های اخیر از آن برای ایمن سازی شبکه کلان شهرها استفاده شده است.
این دستاورد در ژورنال «نیچر فوتونیکز» منتشر شده است.