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

Zlati partner

EPSON

, ,
Zlati partner

SIDERA d.o.o.

Ulica Gradnikove brigade 11, 1000 Ljubljana, Tel: 031 777 790
O PODJETJU Sidera, ki v latinskem jeziku pomeni zvezda in je nastala v želji, da bi njena ustanoviteljica Urška Ambrož svoje dolgoletno delo v medijih združila s kreativno žilico, ... Več
Zlati partner

SAMSUNG GmbH, podružnica v Ljubljani

Letališka cesta 29a, 1000 Ljubljana, Tel: +386 80 697 267
Samsung Electronics Co. je vodilni tehnološki gigant, ki navdihuje svet ter oblikuje prihodnost s prodornimi zamislimi in tehnologijami. Njihova poslovna filozofija, ki temelji na ... Več

InfoQ d.o.o., informacijske rešitve

Cankarjeva cesta 6a, 8330 Metlika, Tel: 041 630 449
Podjetje InfoQ d.o.o. razvija programske rešitve za proizvodna podjetja, ki potrebujejo SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) in MES (Manufacturing Execution System) skupaj ... Več