Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Квантовые технологии

Специалисты Института квантовой оптики им. Макса Планка (Германия) добились серьезного прорыва в создании квантовой памяти — время когерентности хранения кубитов на атоме, пойманном в оптическом резонаторе, составило свыше 100 мсек. Этого достаточно, чтобы создать глобальную квантовую сеть, также известную как квантовый интернет, в котором кубиты смогут напрямую телепортироваться между конечными узлами.

Свет — идеальный носитель квантовой информации, закодированной в отдельных фотонах, но перенос на большие расстояния неэффективен и ненадежен. Прямая телепортация между конечными узлами сети могла бы снизить потери кубитов. Для этого, во-первых, между узлами должна быть создана запутанность; во-вторых, соответствующее измерение со стороны отправителя должно запустить мгновенную передачу кубита в узел получателя. Однако, кубит, достигший получателя, может оказаться перевернут, и его придется повернуть обратно. Все это требует времени, в течение которого кубит должен храниться у получателя. Если узлы расположены на двух самых удаленных друг от друга точках Земли, это время равно 66 мсек.

В 2011 году группа профессора Ремпе продемонстрировала успешную технику хранения фотонного кубита на отдельном атоме, но время хранения ограничено несколькими сотнями микросекунд, пишет Phys.org. «Главная проблема хранения квантовых битов — это феномен сдвига по фазе, — объясняет Штефан Лангенфельд, участник эксперимента. — Характерной чертой квантового бита является относительная фаза волновых функций атомных состояний, когерентно наложенных друг на друга. К несчастью, в полевых испытаниях это фазовое соотношение со временем теряется, в основном из-за взаимодействия с флуктуирующими окружающими магнитными полями».

В новом эксперименте ученые предприняли попытку воздействия на эти флуктуации. Как только информация переносится с фотона на атом, населенность атомного состояния когерентно переносится на другое состояние. Это делается с помощью пары лазерных лучей, индуцирующих рамановский переход. В этой новой конфигурации сохраненный кубит в 500 раз менее чувствителен к флуктуациям магнитного поля. До восстановления сохраненного кубита рамановский переход совершатся в обратную сторону. В течение 10 миллисекунд наложение сохраненного фотона и возвращенного фотона составляет 90%. Это значит, что трансфер атомного кубита в менее чувствительное состояние продлевает время когерентности в 10 раз. Другое 10-кратное увеличение возникает из-за так называемого «спинового эхо». В данном случае, населенность двух атомных состояний меняется местами в середине времени хранения. Таким образом, можно сохранять квантовую природу бита в течение более чем 100 миллисекунд.

«Хотя глобальная квантовая сеть, позволяющая надежно и безопасно передавать квантовую информацию, все еще требует большого объема исследований, долгосрочное хранение кубитов является ключевой ее технологией, и мы уверены, что эти улучшения значительно приблизят нас к ее воплощению», — говорит Маттиас Кёрбер, участник эксперимента.

Прототип квантового роутера создали недавно ученые Австрии. Эти наноустройства состоят из пар кремниевых резонаторов на частоте 5,1 ГГц. Их протестировали на расстоянии 20 см друг от друга, но изобретатели не видят препятствий увеличить дистанцию до нескольких километров.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Умные города подвергают своих жителей опасности из-за датчиков освещения и радиации
Тренды
Мнения
Геронтолог Обри ди Грей: жизнь длиной в тысячу лет — это побочный эффект поиска вечного здоровья
Биоценоз в фарме: зачем нужна альтернатива антибиотикам и как работают лекарства нового поколения
Тренды
Чарльз Адлер, co-founder Kickstarter: я — панк-рокер, который раздвигает границы
Кейсы
Как ИИ меняет медицину: личный помощник для врачей, маршрутизатор в клиниках и разработчик лекарств
Кейсы
Эдвин Диндер, Huawei Technologies: умный город — это ничто
Мнения
«Если изобретение с ИИ не приносит пользу, сам продукт никому не нужен»
Мнения
Feature engineering: шесть шагов для создания успешной модели машинного обучения
Тренды
Мнения
Человек — это набор из пяти чисел: Игорь Волжанин, DataSine — о психотипировании с помощью big data
Карло Ратти, Senseable City Laboratory (MIT) — о городах будущего, третьей коже человека и роболодках
Тренды
Мы все — сенсоры: CEO SQream Ами Галь — о том, как обрабатывают big data
Кейсы
Что такое скрапинг: как Amazon, Walmart и другие ритейлеры используют ботов в борьбе с конкурентами
Идеи
Почему китайские подлодки-беспилотники станут самым опасным врагом под водой?
Идеи
Филипп Роуд, LSE Cities: самый кошмарный сценарий — беспилотники, ездящие по городу, чтобы не платить за парковку
Мнения
Юрий Корженевский — о том, как построить безопасные системы для банков на блокчейне
Блокчейн
Иннополис
Russian Robot Olympiad: как дети строят роботов и решают реальные инженерные проблемы
MyGenetics: ДНК-тесты, помогающие «взломать» организм, как компьютер
Тренды
Trade-to-Mine: как биржи привлекают трейдеров в условиях падения рынка
Блокчейн
Дмитрий Фадин, 3D Bioprinting Solutions — о будущем биопринтинга и печати органов в космосе
Мнения
IoT изменит все: какие умные технологии принесут бизнесу экономию, безопасность и инновации
Тренды
Как высокие технологии побуждают нас покупать билеты и туристические услуги
Тренды
Чем плоха Кремниевая долина для IT-стартапов из России: дорого, неудобно и нет транспорта
Мнения
Жить по-умному: как защитить свой дом и не бояться киберугроз
Умный дом
Андрей Синогейкин, Wonder Technologies, — об искусственных алмазах
Тренды
Никита Бокарев, ESforce, — о деньгах, киберспорте и его немаргинальности
Тренды
Тренды
YouTube-депрессия: как создатели популярных каналов боятся потерять подписчиков и разум
Гельмут Райзингер, Orange Business Services, — об IIoT, 5G и телеком-стартапах
Мнения
«Робот берет вас на работу»: как искусственный интеллект, блокчейн и VR подбирают персонал
Мнения
Телемедицина, роботы и умные дома: каким через 5 лет будет «оцифрованный» город в России
Тренды
Мясная революция: как перейти от веганских заменителей к клеточным технологиям и биореакторам
Идеи
AI-выборы: как искусственный интеллект и голосовые помощники сделают демократию лучше
Тренды
Здесь нужен InsurTech: за какими стартапами будущее страхования
Мнения
Идеи
Тупик для беспилотников: как мечты разработчиков разбиваются о неожиданности на дорогах
Вирус лженауки в Google: как поисковые системы распространяют опасные мифы о прививках
Идеи
«Кто-то управляет моим домом»: как жертв домашнего насилия терроризируют с помощью умных устройств
Умный дом
Паскаль Фуа, EPFL, — о ключевых точках, глубоких нейросетях и эпиполярной геометрии
Мнения
Тренды
20 фильмов о кибербезопасности, взломах и цифровых преступлениях
Ян Лекун, Facebook: прогностические модели мира — решающее достижение в ИИ
Мнения
Джианкарло Суччи: «Попытка спроектировать программу без багов — утопия»
Иннополис
Game out: Как видеоигры обучают детей-аутистов держать равновесие и узнавать людей
Тренды
Прослушка, контроль камеры и предсказание смерти пользователя: самые странные патенты Facebook
Кейсы
Цес Снук, QUVA: мы не хотим зависеть от крупных компаний, которые владеют всеми данными
Мнения
Дмитрий Песков, АСИ: «В России традиционно долго запрягают, и в сфере IT мы только этим и занимаемся»
Иннополис
ДНК-тесты: как генетические компании обманывают людей и разрушают семьи
Мнения
Мануэль Маццара: «Для Facebook вы не покупатель, вы — продукт»
Иннополис
Витторио Феррари, Google: «Чтобы машина распознала книгу о Гарри Поттере нужна сложная математическая модель»
Мнения
Тренды
Блокчейн, искусственное мясо и «смерть» смартфонов: что будет с технологиями через 10 лет
7 медицинских технологий, которые скоро придут в российские больницы
Идеи
Руслан Зайдуллин, основатель Doc+, — о том, что делать Минздраву и о проблемах в российской медицине
Мнения