Представьте мир, где сверхзащищенная связь и сверхточные сенсоры - обычное дело. Именно такое будущее приближает новый эксперимент международной группы ученых во главе с исследователями из Университета Гриффита. Они показали, как квантовые сети могут побороть разрушительные "шумы", мешающие квантовой коммуникации. Это первый шаг к большим квантовым сетям, которые могут кардинально изменить наше общение в глобальном масштабе.
Квантовая запутанность - удивительный феномен, при котором частицы сохраняют связь независимо от расстояния между ними. Этот краеугольный камень квантовых технологий давно интригует ученых своим потенциалом для создания сверхчувствительных сенсоров и сверхзащищенных каналов связи.
Однако на пути к практическому применению стоит серьезная проблема - деградация квантовых эффектов из-за шумов. Команда исследователей из Центра квантовой динамики Университета Гриффита решила принять этот вызов.
"По сути, наш эксперимент показывает, как сети могут помочь преодолеть шум в квантовой коммуникации, - объясняет Луис Вильегас-Агилар, аспирант CQC2T. - Имитируя реальные условия в контролируемой среде, мы хотели повысить устойчивость к шуму и "активировать" квантовую нелокальность в структуре сети".
Ученые создали в лаборатории квантовую сеть из трех станций, напоминающую будущий квантовый интернет. "Мы посылали запутанные одиночные фотоны, квантовые частицы света, на разные станции", - рассказывает д-р Нора Тишлер.
Сначала, используя только два запутанных фотона, они доказали, что квантовая нелокальность исчезает после определенного предела шума. Но добавление третьей станции в сеть дало поразительный результат - утраченная квантовая нелокальность восстановилась!
"Мы увидели, что дополнительная связь между станциями позволяет преодолеть эффекты шума и активировать квантовую нелокальность", - говорит д-р Эмануэле Полино, учёный, участвовавший в эксперименте.
Эти результаты не только углубляют наше понимание квантовых явлений, но и прокладывают путь к созданию устойчивых и надежных квантовых технологий. В эпоху квантовых компьютеров и коммуникаций такие исследования - важная веха на пути к полному раскрытию потенциала квантовой механики. Возможно, уже скоро сверхзащищенные квантовые сети, недоступные для шпионажа и взлома, станут нашей новой реальностью. Квантовое будущее все ближе
Источник:
DOI: 10.1038/s41467-024-47354-w
-------------------------------------
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте лайк или напишите комментарий, а также подписывайтесь на наши страницы на других площадках, в том числе на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!