Ионы эрбия открывают путь к квантовому интернету

«Попытки создания квантового компьютера часто сравнивают с космической гонкой XXI века, но современные компьютеры не раскрыли своего потенциала полностью, пока не появился интернет, говорит профессор Мэтью Селларс, руководитель исследования. — Мы показали, что кристаллы, легированные эрбием, являются превосходным материалом для создания строительных элементов квантового интернета, который раскроет потенциал квантовых компьютеров. Эта идея появилась у нас 10 лет назад, но многие коллеги утверждали, что столь простая идея не сможет сработать. Мы были рады узнать, что наш подход оказался верным».

Статья, опубликованная в журнале Nature Physics, описывает технологию существенного увеличения времени хранения квантовой памяти, критически важный элемент создания действующего квантового интернета. «Память позволяет нам буферизировать и синхронизировать квантовую информацию. Эти операции необходимы для квантовой коммуникации на дальние расстояния. Сейчас ученые пользуются памятью, которая не работает на нужной длине волн и вынуждены применять сложный процесс конверсии. Это неэффективно и требует трех сложных действий вместо одного», — говорит Роуз Алефельдт.

Эрбий, редкоземельный ион, обладает уникальными квантовыми свойствами, в частности — работает в том же диапазоне частот, что и волоконно-оптические сети, что упрощает процесс коммуникации. Ученые показали, что ионы эрбия в кристалле могут хранить квантовую информацию дольше одной секунды, что в 10 000 раз больше, чем удавалось добиться другим командам, и достаточно долго, чтобы однажды послать квантовую информацию через глобальную сеть, сообщает Phys.org.

Само понятие «квантовый интернет» пока не определено точно, и ученые еще не умеют управлять квантовыми сигналами. Кроме того, физики не уверены, что люди захотят пользоваться квантовой связью и не предпочтут ее обыкновенной. Тем не менее, они предполагают, что к 2030 году квантовый интернет станет реальностью.