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

Как водород поможет горнякам: энергобезопасность, автономность шахт и альтернатива дизелю
Тренды
Телемедицина в гаджетах: смарт-браслеты, киоски для онлайн-консультаций и камеры слежения за пожилыми
Тренды
Дмитрий Филатов, Sistema_VC: стартапы — это в первую очередь про людей, а во вторую — про деньги
Мнения
Эра Data Science: как меняется бизнес с приходом big data и новых технологий
Тренды
Народ против транспорта: почему люди недовольны, когда в городах строят новые станции метро
Идеи
Кейсы
«Лиза Алерт»: как беспилотники и краудсорсинг помогают искать пропавших людей
Беспилотники против велосипедистов: как безопасные автомобили сделают жизнь людей хуже
Идеи
SONM: как люди будут зарабатывать на собственных компьютерах с помощью блокчейна
Кейсы
Егор Матешук, ostrovok.ru: проблемы big data можно решить, закидывая пачки денег в топку
Мнения
Художник-граффитист Миша Most: технология — это кисть, которая создает будущее
Мнения
Лунная гонка: как мировые державы собираются присвоить себе спутник Земли
Идеи
Тренды
Итоги Нобелевской недели. За что дали Нобелевскую премию в 2018 году?
Руслан Шагалеев, Иннополис: война между корпорациями и городами ведется за человеческий капитал
Идеи
Кристина Хаверкамп, DENA: цена на электроэнергию должна сильнее коррелировать c погодой: много солнца и ветра — дешево, мало — дорого
Тренды
Тренды
7 лучших книг о технологиях и науке на русском языке, вышедших в 2018 году
Микрореволюция: фермеры с помощью микробов спасут мир от голода
Идеи
Александр Тормасов, Университет Иннополис: мозги людей могут быть совершенно не готовы к восприятию новых идей
Мнения
Одежда, которая поможет миру: костюм-помощник, майка-тренер и носок-няня
Тренды
В ожидании первого удара: как США готовятся к атаке со стороны России и Китая
Тренды
Страшнее метана: какие еще промышленные выбросы разрушают озоновый слой
Тренды
Интеллект большого города: как данные и умные алгоритмы улучшают качество жизни в мегаполисах
Тренды
На защите европейцев: как GDPR стал дырой в бюджете российских ИТ-компаний
Мнения
Игорь Балк, Global Innovation Labs: в XXI веке приватности нет и не будет
Тренды
Deneum: как заниматься холодным ядерным синтезом и бороться с сомнениями ученых
Кейсы
Расист, оружие и предвзятый судья — каким станет искусственный интеллект в будущем
Тренды
На совести информаторов: как громкие скандалы вокруг АНБ, Facebook и Tesla изменили мир
Тренды
NativeOS: нативная реклама в видео без репутационных потерь и терроризма от режиссера короткометражек
Кейсы
Тренды
Тихий убийца: как микропластик вызывает болезни и останавливает репродукцию живых организмов
Гонка для JavaScript-разработчиков: как постоянные обновления мешают работе
Тренды
Big data на страже здоровья: как и зачем медицинские организации собирают и хранят данные
Тренды
Николь Миллс, Booking.com — об инновациях, agile-подходе и индустрии впечатлений
Кейсы
Слишком опасный нанопластик: как одноразовые пакеты превращаются в частицы-убийцы
Тренды
Идеи
Человек и квантовая теория: существует ли то, что мы не наблюдаем
Здесь может быть ваша реклама: НАСА планирует заработать на космосе миллионы
Тренды
Опасный криптотрейдинг: как киберпреступники угрожают виртуальным сбережениям и биржам
Тренды
Тренды
Как через 20 лет будет выглядеть армия будущего
5 финансовых инструментов, которые помогут инвесторам даже после падения криптовалюты
Тренды
Александр Лямин, Qrator Labs: наша задача — выработать у людей цифровую гигиену, чтобы они «не ели с помойки»
Кейсы
Эдуард Фош Вильяронга: люди видят в роботе только внешность, забывая, что он следит за ними
Тренды
Доктор Куэй Во-Райнард, HIT Foundation: если страна требует суверенитета данных, мы построим для нее отдельный блокчейн
Кейсы
«Хакинтош»: как собрать свой собственный Mac лучше, чем у Apple
Идеи
Роботы против мигрантов: какой вклад в ксенофобию и расизм делают технологии ИИ
Тренды
Война скриптов — искусственный интеллект против навязчивой рекламы
Тренды
Как заново изобрести супермаркет: осознанность потребления, этика производства и роботы
Тренды
Каждый человек станет сам себе банком: цифровой мир отказывается от посредников между бизнесом и клиентом
Тренды
Архитектор вычислительной инфраструктуры «Платона» Александр Варламов — о будущем ИТ-индустрии в России, стартапах и разработке
Кейсы
Дмитрий Богданов, капитан сборной России по CS:GO — о стиле жизни киберспортсмена, тренировках и блокировках РКН
Тренды
Идеи
Космос — наш дом: что осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами Земли
Прайсинг, трекинг, скоринг, биллинг и другие технологии, которые двигают российский бизнес
Тренды