Kvantni internet kmalu med nami?

Znanstveniki so ustvarili molekularni qubit na osnovi erbija, ki lahko prenaša kvantne informacije prek obstoječih optičnih omrežij. Njegova združljivost s silicijem in telekomunikacijskimi valovnimi dolžinami ga postavlja kot obetaven gradnik kvantnega interneta.

Znanstveniki so nedavno razvili nov tip molekularnega qubita, ki temelji na redkem elementu erbiju. Ta bi lahko pomagal povezati kvantne računalnike prek obstoječe optične infrastrukture in s tem postavil temelje za prihodnji kvantni internet.

Erbij ima posebne optične in magnetne lastnosti, ki omogočajo prenos kvantnih informacij pri telekomunikacijskih valovnih dolžinah, enakih kot jih uporabljajo globalna optična omrežja. Zaradi tega se lahko qubit lažje vgradi v silicijeve čipe, kar odpira pot do manjših in kompaktnih kvantnih naprav.

Ekipa je svoje ugotovitve objavila 2. oktobra v reviji Science in tehnologijo opisala kot »obetaven gradnik za razširljive kvantne tehnologije«, od ultra‑varnih komunikacijskih povezav do dolgih kvantnih omrežij.

Za razliko od tradicionalnih qubitov, ki so običajno superprevodni krogi, ujete ione ali fotoni, molekularni qubiti uporabljajo posamezne molekule, katerih elektronski spin določa kvantno stanje. Erbijev qubit je poseben, ker deluje hkrati kot spin qubit in fotonski qubit, saj lahko informacije shranjuje magnetno, medtem ko se berejo optično.

V eksperimentih so raziskovalci uspeli postaviti spin erbijevega atoma v nadzorovano superpozicijo, nato pa kvantna stanja odčitati z optično spektroskopijo. »Te molekule lahko delujejo kot nanoskalni most med magnetizmom in optiko,« je povedala soavtorica Leah Weiss.

Delovanje pri telekomunikacijskih valovnih dolžinah prinaša dve ključni prednosti: signali potujejo na dolge razdalje z minimalnimi izgubami, svetloba pa zlahka prehaja skozi silicij brez absorpcije. To naredi erbijeve qubite idealne za strojno opremo na čipu.

Vsak qubit je zgrajen iz ene molekule, približno 100.000‑krat manjše od človeškega lasu, njegova struktura pa se lahko prilagodi s sintetično kemijo. Ta prilagodljivost omogoča integracijo v trdne naprave ali celo biološka okolja.

Vodja raziskave David Awschalom je poudaril, da je naslednji izziv integracija: »Delamo na vgradnji teh qubitov v naprave na čipu, kar bi lahko odprlo nove možnosti za nadzor in povezovanje molekul.«


Vam je bila novica zanimiva?

Povejte prijateljem, da ste novico prebrali na Računalniških novicah.

Share
Prijavi napako v članku
Vas zanima več iz te teme?
brezžični internet

Povezave



Kaj berejo drugi?

Partnerji Računalniških novic Prikaži vse

RSLukan, Matjaž Lukan s.p.

Pri malem kamnu 11, 1000 Ljubljana, Tel: 051 302 160
Delovanje sodobne družbe je pogojeno z brezhibnim delovanjem računalniških in informacijskih sistemov. Predstavljajte si svet brez tehnologije ali še huje, svet brez ustrezne IT ... Več

CICERO, BEGUNJE, d.o.o.

Stegne 21c, 1000 Ljubljana, Tel: 01 507 42 92, 041 662 178

PROLON d.o.o.

Rogaška cesta 27, 3240 Šmarje pri Jelšah, Tel: 041 364 535
Podjetje Prolon v Šmarju pri Jelšah je najbolj poznan s trgovino in poslovalnico Telekoma, a to še zdaleč ni njihov edini projekt. Že tri leta uspešno vodijo grafični studio ... Več

Koenergija d.o.o.

Ilichova 21, 2000 Maribor, Tel: 040 730 010
Večina se zaveda, da je vključitev neke oblike industrijske avtomatizacije v njihov proizvodni obrat ali podjetje koristna. Lahko zmanjša proizvodne stroške, poveča učinkovitost, ... Več