Технологія, розроблена фахівцями з Університету Кембриджу, дозволяє надсилати вкрай крихку квантову інформацію оптично для зберігання у ядерній системі і верифікувати її відбиток з мінімальними перешкодами. Це важливий крок у розвитку квантового інтернету.
Цікаво Фізики збільшили тривалість надпровідності на чотири порядки
Чому це відкриття таке важливе
Перші квантові комп'ютери, що використовують потенціал субатомних частинок, вже на горизонті. Однак для досягнення більшої ефективності їх потрібно об'єднати в мережу – у квантовий інтернет. Для передачі квантової інформації зручно було б використовувати канали світла, а зараз немає кращого джерела квантового світла, ніж квантові точки – крихітні кристали штучних атомів.
Однак одна перешкода заважає розвитку квантового інтернету на квантових точках: здатність тимчасового зберігання квантової інформації на "перевалочних пунктах" уздовж всього шляху. Рішенням може бути розміщення інформації у хмарі зі 100 000 атомних ядер, які містить кожна квантова точка, вважають вчені. Але якщо спробувати зв'язатися з цими ядрами так само, як ми зв'язуємося зі звичайними бітами, виникають перешкоди.
Однак, як показали вчені у 2019, якщо охолодити хмари до наднизьких температур, ці ядра можна змусити рухатися в унісон, що значно знижує рівень перешкод у системі. Тепер вони продемонстрували ще один спосіб зберігання і отримання квантової інформації у ядрах. Керуючи колективним станом 100 000 ядер, вони змогли виявити існування квантової інформації з надвисокою точністю у 1,9 мільйонних часток: досить для того, щоб помітити зміну стану одного-єдиного біта.
Якщо уявити нашу хмару спінів як стадо зі 100 000 овець, що рухаються хаотично, то помітити, як одна вівця раптово змінює напрямок, складно. Але якщо все стадо рухається як чітка хвиля, то зміна положення однієї вівці стає дуже добре помітною,
– пояснили вчені.
За допомогою цієї технології дослідники зможуть надсилати інформацію в кубіт і "слухати", що скажуть спіни, з мінімальними перешкодами аж до фундаментального межі, заданої квантовою механікою.