Ερευνητές
παρουσίασαν για πρώτη φορά κβαντική τηλεμεταφορά, δηλαδή αποστολή qubits φωτονίων μέσω καλωδίου, σε μεγάλη
απόσταση. A viable quantum internet — a network in which
information stored in qubits is shared over long distances through entanglement
— would transform the fields of data storage, precision sensing and computing,
ushering in a new era of communication. Quantum Teleportation Concept.
Πρόκειται
για ένα θεμελιώδες βήμα για το κβαντικό Διαδίκτυο, το οποίο θα φέρει την
επανάσταση σε πολλούς τομείς (π.χ. επικοινωνία, προγραμματισμός, αποθήκευση
δεδομένων).
In a demonstration
of high-fidelity quantum teleportation at the Fermilab Quantum Network,
fiber-optic cables connect off-the-shelf devices (shown above), as well as
state-of-the-art R&D devices. Credit:
Fermilab
Επιστήμονες
από το Fermilab, την AT&T, το Caltech, το Πανεπιστήμιο Harvard, το Jet
Propulsion Laboratory (NASA) και το Πανεπιστήμιο του Κάλγκαρι, έστειλαν
δεδομένα μέσω δικτύου οπτικών ινών σε απόσταση 44 χιλιομέτρων, με ακρίβεια
μεγαλύτερη του 90%. Το δίκτυο αυτό κατασκευάστηκε με εξοπλισμό που είναι συμβατός
με την υπάρχουσα υποδομή διαδικτύου.
Το
qubit είναι το κβαντικό ανάλογο του bit, δηλαδή η βασική μονάδα της κβαντικής
πληροφορίας. Το μεγάλο πλεονέκτημά του είναι ότι σε αντίθεση με τα κλασσικά
ψηφιακά συστήματα, δεν είναι διακριτό, δηλαδή μπορεί να βρίσκεται ταυτόχρονα
και στις δύο καταστάσεις λειτουργίας του (0 και 1). Ουσιαστικά, η κβαντική
τηλεμεταφορά είναι μια μεταφορά κβαντικών καταστάσεων από τη μία τοποθεσία στην
άλλη. Αυτό το επίτευγμα πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας την «κβαντική εμπλοκή»,
κατά την οποία δύο κβαντικά αντικείμενα είναι συνδεδεμένα με τέτοιο τρόπο ώστε
να μοιράζονται την ίδια πληροφορία ταυτόχρονα.
Panagiotis
Spentzouris (Fermilab Quantum Institute)
«Θέλαμε να ωθήσουμε την έρευνα και να κάνουμε σημαντικά βήματα προς την υλοποίηση πραγματικών εφαρμογών στις κβαντικές επικοινωνίες και τα δίκτυα αλλά και να δοκιμάσουμε θεμελιώδεις έννοιες της φυσικής», δήλωσε ο Παναγιώτης Σπεντζούρης, επικεφαλής του τμήματος Κβαντικών Επιστημών του Fermilab Quantum Institute.
Instruments of
high-fidelity quantum teleportation at CQNET Labs (Downs-Lauritsen Laboratory)
Οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να εκτελέσουν υπολογισμούς σχεδόν 100 τρισεκατομμύρια φορές γρηγορότερα από τον πιο ισχυρό υπερυπολογιστή στον κόσμο. Ομάδες από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας και από τη Google, έχουν πετύχει τέτοια επιτεύγματα χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικές μεθόδους. Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ παρουσίασε πρόσφατα ένα σχέδιο για το εθνικό κβαντικό Διαδίκτυο στο Σικάγο και το νέο επίτευγμα θα μπορούσε «να θέσει τα θεμέλια για την κατασκευή ενός κβαντικού δικτύου της περιοχής του Σικάγο», δήλωσε ο Σπεντζούρης.
Maria Spiropulu. Professor
of Physics, Physics Department, California Institute of Technology.
«Είμαστε
πολύ υπερήφανοι για το επίτευγμα μας στη δημιουργία υψηλής απόδοσης κβαντικών
συστημάτων τηλεμεταφοράς που είναι βιώσιμα και κλιμακούμενα», δήλωσε η Μαρία
Σπυροπούλου, καθηγήτρια Φυσικής στο Caltech και επικεφαλής του ερευνητικού
προγράμματος IN–Q–NET. «Οι αναβαθμίσεις αναμένεται ότι θα έχουν ολοκληρωθεί
μέσα στο δεύτερο τρίμηνο του 2021 για ακόμη καλύτερα αποτελέσματα».
Πηγές:
“Teleportation Systems Toward a Quantum Internet” by Raju Valivarthi, Samantha
I. Davis, Cristián Peña, Si Xie, Nikolai Lauk, Lautaro Narváez, Jason P.
Allmaras, Andrew D. Beyer, Yewon Gim, Meraj Hussein, George Iskander, Hyunseong
Linus Kim, Boris Korzh, Andrew Mueller, Mandy Rominsky, Matthew Shaw, Dawn
Tang, Emma E. Wollman, Christoph Simon, Panagiotis Spentzouris, Daniel Oblak,
Neil Sinclair and Maria Spiropulu, 4 December 2020, PRX Quantum. DOI: 10.1103/PRXQuantum.1.020317 - https://scitechdaily.com/sustained-high-fidelity-quantum-teleportation-achieved-for-the-first-time/ - https://www.ert.gr/eidiseis/epistimi/epistimones-petychan-kvantiki-tilemetafora-megalis-apostasis-anoigontas-ton-dromo-gia-to-kvantiko-diadiktyo/
