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.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Умные фары не слепят водителей и показывают голограммы
Умные вещи
В 2026 в США будет 2500 беспилотных летающих такси Mobi-One
Транспорт будущего
Открыт метод дистанционной иммунотерапии рака
Борьба с раком
Гены миног дадут человеку возможность восстанавливать спинной мозг
Регенеративная медицина
Высокие цены на хранение данных мешают развитию генной терапии
Генетика
Клинике Мэйо позволили «штамповать» стволовые клетки для экспериментов
Регенеративная медицина
Альтернативная энергетика
Через два года возобновляемая энергия станет дешевле традиционной
Автопроизводители уже инвестировали в электромобили более $90 млрд
Электромобили
Эксперты: «Идея БОДа совершит прорыв в 2018 году»
Мнения
Энергия солнца и ветра составила почти 100% новых мощностей в США
Чистая энергетика
Новые пептиды подталкивают раковые клетки к самоубийству
Борьба с раком
Бундесбанк: «Регулировать биткойн можно только на мировом уровне»
Криптовалюты
Криптовалюты
Майнеры добыли 80% всех биткойнов
Наклейка на кожу подскажет, когда пора прекращать загорать
Технологии здоровья
Спутник для онлайн-трансляций 4К-видео выведен на орбиту
Кейсы
Volvo испытает беспилотный пассажирский автобус в 2019
Транспорт будущего
«К 2022 году гаджеты будут знать о людях больше, чем члены семьи»
Гаджеты
Ученые создают революционные технологии на основе графена
Прорывные технологии
Новый реактивный ранец JB11 станет быстрее и обзаведется парашютом
Транспорт будущего
Экологичный транспорт
Электробаржи заменят тысячи фур в Голландии и Бельгии
Биохакеры ускорили создание искусственной поджелудочной
Биотехнологии
Мрачный прогноз
«Tesla постигнет та же судьба, что и Ford»
Приложение Apple помогло раскрыть дело об убийстве
Кейсы
Baidu запустила платформу для блокчейн-услуг
Блокчейн
Forever Battery — пальчиковые батарейки с беспроводной зарядкой
Умный дом
Новая технология предупредит о слежке с дрона
Идеи
Стоимость солнечной энергии в Австралии упала на 44% с 2012 года
Солнечная энергия
Генная терапия рака увеличит социальное неравенство
Медицина будущего
Создано углеродное волокно из соломы
Новые технологии
Новая уязвимость Intel позволяет взламывать корпоративные ноутбуки
Кибербезопасность
В Британии разрешили платежи через мессенджеры
Мобильные платежи
Panasonic построит в США «умный город будущего»
Умный город
Тренды
Вертикальные фермы захватывают города, тоннели и даже пустыни
Новый модульный дрон может сам собирать себя в полете
Тренды
Эксплуатация электромобиля обходится на 50% дешевле, чем машины с ДВС
Электромобили
Boeing показал концепт гиперзвукового самолета-разведчика
Идеи
Космический грузовик Dragon второй раз вернулся с орбиты на Землю
Частный космос
Ford выпустит полностью электрический внедорожник к 2020 году
Электромобили
Оксфордский стартап проводит испытания универсальной вакцины от гриппа
Медицина будущего
GM показала робомобиль без руля и педалей
Беспилотные автомобили
В Британии разработана самая надежная квантовая система связи
Идеи
Тренды
Как Маск спровоцировал новую космическую гонку
ГМО-бактерии и брокколи помогут победить рак
Борьба с раком
В США фаст-фуд сети заменят часть персонала роботами, чтобы сэкономить
Автоматизация
Слежка за частной жизнью целых наций незаметно становится нормой
Контроль и цензура
Китайские ИТ-специалисты начали покидать Кремниевую долину
Тренды
Тренды
Конец эпохи антибиотиков и подтверждение «биологической аннигиляции»
От высадки на Марс нас отделяют ракеты, скука и радиация
Космические планы
Лучшие новинки CES-2018
Рейтинг лучших