همشهری آنلاین/ پژوهشگران برای نخستین بار موفق شدند درهم‌تنیدگی کوانتومی را میان دو حافظه کوانتومی در فاصله ۴۲۰ کیلومتری از طریق فیبر نوری برقرار کنند.

گروهی از فیزیک‌دانان چینی رکورد جدیدی در ارتباطات کوانتومی ثبت کرده‌اند و توانسته‌اند دو حافظه کوانتومی را از طریق ۴۲۰ کیلومتر فیبر نوری به یکدیگر درهم‌تنیده کنند؛ دستاوردی که بیش از چهار برابر رکوردهای پیشین است و گامی مهم در مسیر توسعه اینترنت کوانتومی به شمار می‌رود.

به گزارش ساینس‌الرت، درهم‌تنیدگی کوانتومی یکی از شگفت‌انگیزترین پدیده‌های فیزیک است که در آن دو یا چند ذره به گونه‌ای به یکدیگر وابسته می‌شوند که اندازه‌گیری وضعیت یکی، اطلاعاتی درباره دیگری ارائه می‌دهد؛ حتی اگر فاصله بسیار زیادی میان آن‌ها وجود داشته باشد. این ویژگی یکی از پایه‌های اصلی فناوری‌های آینده مانند اینترنت کوانتومی محسوب می‌شود.

در این آزمایش، پژوهشگران به جای استفاده از فوتون‌ها، از دو «حافظه کوانتومی» شامل ابرهایی از اتم‌های روبیدیوم که با لیزر سرد شده بودند، استفاده کردند. این دو سامانه که «آلیس» و «باب» نام داشتند، با یک کابل فیبر نوری ۴۲۰ کیلومتری به هم متصل بودند و گره سومی با نام «چارلی» در میانه مسیر، وضعیت فوتون‌های ارسال‌شده را بررسی می‌کرد. ثبت الگوی تداخل مناسب در این گره به معنای برقراری موفقیت‌آمیز درهم‌تنیدگی میان دو حافظه بود.

به گفته پژوهشگران، دستیابی به این رکورد با غلبه بر سه مانع اصلی امکان‌پذیر شد. نخست، آن‌ها طول موج فوتون‌های تولیدشده را به طول موج رایج در شبکه‌های مخابراتی تبدیل کردند تا افت سیگنال در فیبر نوری به حداقل برسد. سپس سامانه‌ای برای جبران دائمی اثر تغییرات دما و لرزش‌های محیط طراحی کردند که از برهم خوردن حالت‌های کوانتومی جلوگیری می‌کند. در نهایت نیز از روشی استفاده شد که تنها به بقای یک فوتون در مسیر نیاز دارد و احتمال موفقیت آزمایش را به شکل قابل توجهی افزایش می‌دهد.

این آزمایش همچنین نشان داد که در فاصله‌های بیش از ۳۲۰ کیلومتر، استفاده از حافظه‌های کوانتومی عملکردی بهتر از انتقال مستقیم اطلاعات کوانتومی از طریق فیبر نوری دارد؛ نتیجه‌ای که اهمیت شبکه‌های مبتنی بر حافظه‌های کوانتومی را برای آینده ارتباطات تأیید می‌کند.

پژوهشگران تأکید می‌کنند هنوز تا راه‌اندازی اینترنت کوانتومی در مقیاس گسترده فاصله زیادی وجود دارد، اما برقراری درهم‌تنیدگی میان حافظه‌های کوانتومی در چنین فاصله‌ای یکی از مهم‌ترین پیش‌نیازهای تحقق این فناوری به شمار می‌رود. به گفته آن‌ها، این دستاورد می‌تواند مسیر توسعه تکرارکننده‌های کوانتومی و اتصال شبکه‌های کوانتومی در فواصل بسیار طولانی را هموار کند.

🔹"آخرین خبر" در روبیکا
🔹"آخرین خبر" در ایتا
🔹"آخرین خبر" در بله