Немецкие исследователи из Университета Людвига и Максимилиана в Мюнхене (University of Munich) сообщили об успешной попытке провести квантовую запутанность. Эти типы явлений не являются чем-то новым в современном мире науки, но в данном случае речь идет о действительно большом расстоянии более 30 км.
Что именно представляет собой квантовая запутанность двух атомов, мы объясняли в одной из наших предыдущих статей , поэтому здесь мы сосредоточимся на том самом достижении исследователей из Мюнхенского университета. В опубликованной в журнале Nature статье, описывающей ход эксперимента, мы можем прочитать, что квантовая запутанность была достигнута на частицах рубидия, находящихся на расстоянии 33 км друг от друга .
Атомы этого элемента изначально были замкнуты в т.н. оптических ловушек в двух разных зданиях немецкого университета, а затем соединил их оптоволоконным кабелем длиной 700 м , который был протянут из-за значительного расстояния между зданиями. На следующем этапе исследователи возбуждали каждый атом лазером, вызывая испускание фотона, квантово запутанного с частицей рубидия.
Затем фотоны отправляются по проводу, чтобы встретиться на приемной станции в центре, где происходит квантовая запутанность. Поскольку каждый из них уже запутан со своим атомом, частицы рубидия тоже связаны между собой . Само явление позволяет вам прочитать состояние выбранной частицы, проверив элемент, который является квантово запутанным с ней, даже если оба атома действительно далеко друг от друга (например, на двух концах галактики).
Одно только расстояние — не единственное достижение немецких исследователей — запутанные атомы рубидия образовали так называемую узел квантовой памяти, который мог бы функционировать на основе оптоволокна . Все благодаря тому, что перед началом эксперимента посылаемый фотонами сигнал был преобразован в более длинноволновый.
В исходном варианте они имели 780 нм (нанометров), но после прохождения через специальное устройство это значение увеличилось до 1,517 тысячи. нм . Это означает, что он достиг почти длины волны, используемой в волоконно-оптической связи, — сигналов в виде длин волн в 1,55 тысячи километров. нм позволяют снизить потери, связанные с передачей информации на большие расстояния .
Команда из Мюнхенского университета говорит, что это важный шаг в реализации идеи квантового интернета . Такие сети связи будут намного быстрее и безопаснее, чем те, которые используются сегодня , и, что важно, исследование показывает, что они могут работать с использованием существующей волоконно-оптической инфраструктуры.