15 °C

Пътуване към квантовия интернет със скоростта на светлината

Учени успешно прехвърлиха и провериха квантова информация от лазерна светлина до електрон, хванат в квантова точка. Тяхната работа е основна стъпка към реализиране на устойчиви на хакерски взаимосвързани квантови компютри.

Изследователски екип, ръководен от университета в Осака, демонстрира как информацията, кодирана в кръговата поляризация на лазерен лъч, може да бъде пренесена в състоянието на спина на електрон в квантова точка. Постижението представлява основна стъпка към "квантовия интернет", в който бъдещите компютри могат бързо и сигурно да изпращат и получават квантова информация.

Квантовите компютри ще превъзхождат значително сегашните системи, защото работят по коренно различен начин. Вместо да обработва дискретни единици и нули, квантовата информация, независимо дали се съхранява в електронния спин или се предава от лазерни фотони, може да бъде в суперпозиция на множество състояния едновременно. Освен това състоянията на два или повече обекта могат да се заплитат, така че състоянието на единия не може да бъде напълно описано без това на другия. Работата със заплетени състояния позволява на квантовите компютри да изчислят много възможности едновременно, както и да предават информация от място на място, напълно недостижими за подслушване.

Тези заплетени състояния обаче могат да бъдат много крехки, да продължат само микросекунди, преди да се разпадне заплитането. За да се осъществи квантовият интернет, при който кохерентните светлинни сигнали могат да препредават квантова информация, тези сигнали трябва да могат да взаимодействат със спина на електроните в отдалечени компютри.

Изследователи, ръководени от университета в Осака, използвали лазерна светлина, за да изпратят квантова информация до квантова точка, като променят състоянието на спина на един затворен там електрон. Макар електроните да не се въртят в обичайния смисъл, те имат ъглов импулс, който може да се обърне, когато погълне кръгово поляризирана лазерна светлина.

"Важното е, че това действие ни позволи да прочетем състоянието на електрона след прилагането на лазерната светлина, за да потвърдим, че спинът му е в правилното състояние", казва първият автор Такафуми Фуджита. "Нашият метод за отчитане използва принципа на изключване на Паули, който забранява на два електрона да заемат точно същото състояние. На малката квантова точка има достатъчно място за преминаване на електрон, така наречената спинова блокада на Паули, само ако има правилния спин."

Квантовият трансфер на информация вече е използван за криптографски цели. "Прехвърлянето на състояния на суперпозиция или заплетени състояния позволява напълно сигурна дистрибуция на квантовите ключове", казва старши автор Акира Ойва. "Това е така, защото всеки опит за прихващане на сигнала автоматично унищожава суперпозицията, което прави невъзможно слушането, без да бъде открито."

Бързата оптична манипулация на отделните спинове е обещаващ метод за създаване на квантова изчислителна платформа в наномащаб. Вълнуваща възможност е бъдещите компютри да могат да използват този метод за много други приложения, включително оптимизация и химически симулации.

Работата е публикувана в Nature Communications: DOI: 10.1038 / s41467-019-10939-х.

https://resou.osaka-u.ac.jp/en/top

Facebook коментари

Коментари в сайта

Хороскоп за 17.11.2019

Хороскоп за Овен

Овен
Получавате нужната ви подкрепа и разбиране от близък човек. Помогнете му да ви помогне. Поговорете непредубедено с него и ще си изясните много неща. Постепенно постигате, това към което се стремите. Днес ще се наложи да направите някои компромиси в името на по-дългосрочни цели. Не приемате съвети от никого и така усложнявате задачата си.
17 ное 2019

Хороскоп за Телец

Телец
Обстоятелствата ще ви помогнат да отстоявате по-лесно интересите си, щом сте убедени в правотата си. В живота ви скоро ще се появи нова личност, която ще ви очарова с интелект и артистично присъствие. Отношенията ви ще се задълбочат, като при някои те могат да стигнат и до брак. Семейните да внимават, удоволствията на вън са рискови за тях.
17 ное 2019

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Ангажирането ви с чужди проблеми ще ви натовари, но и накара да се почувствате доволни от себе си. Постигнатото ще ви се отрази добре на самочувствието, ще подсили усещането ви за значимост. Балансът може да се наруши, ако поставите своите интереси над всичко друго.
17 ное 2019

Хороскоп за Рак

Рак
Заемате се с доста дела наведнъж днес, което едва ли ви гарантира добри резултати. По-възможно е да не останете доволни от себе си, затова се постарайте да се съсредоточите само върху най-важните си ангажименти. Разбирате се прекрасно с човек, с когото сте имали противоречия до този момент. Ще останете очаровани от постъпката на свой близък.
17 ное 2019

Хороскоп за Лъв

Лъв
С покупки по дома ще зарадвате близките си, пък и ще подобрите бита си. Може да си позволите и повече удоволствия, заслужили сте ги. Работни ангажименти могат да създадат у някои от вас напрежение, но ще ги приключите в рамките на деня. Оставете си време за лични нужди и почивка.
17 ное 2019

Хороскоп за Дева

Дева
Очаква ви ден изпълнен с любов и хармонични отношения. В подобна среда най-приятното нещо ще е да си почивате и да се радвате на взаимоотношенията си с любими хора. Работата ви днес ще е успешна, но най-добре ще е да я отложите, ако имате тази възможност. Втората част от деня ще ви изненада с предложение на приятел, на което трудно ще устоите.
17 ное 2019

Хороскоп за Везни

Везни
Самоуверени сте днес и поводът за това най-вероятно е свързан с любимия ви човек. Добри новини, свързани с него ще дадат нова перспектива на връзката ви. Денят ще ви предложи избор на възможности и от вас зависи какво ще предпочетете. В добро настроение сте и е сигурно, че ви очаква приятен ден. Обърнете внимание на здравето си.
17 ное 2019

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Непрекъснато сте в движение днес и се занимавате с различни неща, които по-скоро ви натоварват, отколкото ви помагат да се отпуснете. Вие обаче сте във върхова форма и противно на очакванията на околните едва ли ще предпочетете да почивате днес. Заемате се с няколко неща едновременно и се чувствате наистина добре когато действате.
17 ное 2019

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Днес обърнете по-голямо внимание на сърдечния си партньор. Ако напоследък сте пренебрегвали желанията му, сега е момента да поправите грешката си. Опитайте се да прекарате приятно този ден и най-вече да си починете. Имате богато въображение и бихте могли да измислите нещо еднакво интригуващо за всички.
17 ное 2019

Хороскоп за Козирог

Козирог
Промените при вас са в ход, но помислете дали това очаквате. Извличайте най-доброто за себе си, без да залитате по фалшиви обещания и представи за бляскаво бъдеще. Сами се погрижете за себе си, за да не обвинявате друг, в случай на различия в мисленето. Ще изненадате много хора с решенията си.
17 ное 2019

Хороскоп за Водолей

Водолей
Събития ще ви накарат да избирате между няколко еднакво привлекателни възможности. Не се колебайте дълго и се възползвайте изцяло от случая. Денят бележи и успешно решаване на въпроси свързани с интимен партньор. Не пренебрегвайте извора, от който черпите наслада.
17 ное 2019

Хороскоп за Риби

Риби
Присъствието ви респектира и кара мнозина да се съобразяват с вас. Съобразявайки се с общото настроение днес, по-лесно ще постигате целите си. Внимавайте на пътя и при работа на открито. Атмосферата в семейството ще ви провокира към размисъл дали не грешите, като предлагате помощта си във всяка ситуация.
17 ное 2019

Случаен виц

Последни новини