นักฟิสิกส์ในเนเธอร์แลนด์ได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าข้อมูลควอนตัมสามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างน่าเชื่อถือระหว่างโหนดเครือข่ายที่ไม่ได้เชื่อมต่อกันโดยตรง จากข้อมูลของนักวิจัย ผู้สร้างเครือข่ายควอนตัมสามโหนดแห่งแรกของโลกที่ QuTech (ความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟต์และ TNO) ในปี 2564 งานล่าสุดถือเป็นก้าวต่อไปของอินเทอร์เน็ตควอนตัมที่ปรับขนาดได้
เครือข่ายควอนตัม
มอบวิธีการที่ปลอดภัยอย่างยิ่งในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างสถานที่หรือโหนดต่างๆ แม้ว่าโหนดเหล่านี้สามารถเชื่อมต่อได้โดยใช้ใยแก้วนำแสงธรรมดา แต่การสูญเสียโฟตอนภายในเส้นใยจะจำกัดคุณภาพหรือความเที่ยงตรงของการเชื่อมต่อ เมื่อโฟตอนหายไป ข้อมูลควอนตัมของมันก็จะสูญหายไปด้วย
การใช้ควอนตัมพัวพันเพื่อเทเลพอร์ตข้อมูลโดยตรงจากโหนดหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่งจะลบกลไกการสูญเสียนี้ออก ทำให้เป็นที่ต้องการสำหรับอินเทอร์เน็ตควอนตัมในอนาคตเครือข่ายสามโหนดที่ QuTech แสดงให้เห็นในปี 2564 ใช้ควอนตัมบิตหรือ qubits ที่ทำจากศูนย์กลางไนโตรเจน (NV)
ซึ่งเป็นข้อบกพร่องภายในโครงตาข่ายของอะตอมคาร์บอนของเพชร แต่ละโหนดมี qubit การสื่อสาร และโหนดหนึ่งยังรวม qubit หน่วยความจำ (ทำจากอะตอมของคาร์บอนที่อยู่ติดกัน) ที่สามารถเก็บข้อมูลควอนตัมของโหนดได้ โครงสร้างสำหรับการพันกันสามโหนดจึงมีอยู่แล้ว แต่ระบบยังห่างไกล
จากความน่าเชื่อถือในสถานะเทเลพอร์ตอย่างสม่ำเสมอการเคลื่อนย้ายด้วยควอนตัมขั้นตอนแรกในการเคลื่อนย้ายข้อมูลควอนตัมจากผู้ส่งไปยังผู้รับคือการสร้างสิ่งกีดขวางระหว่างคิวบิตที่เกี่ยวข้อง การดำเนินการที่เรียกว่าการวัดสถานะเบลล์ (BSM) บนคิวบิตของผู้ส่งทำให้สถานะควอนตัมของมันเทเลพอร์ต
ซึ่งหมายความว่าจะหายไปจากโหนดของผู้ส่งและปรากฏในรูปแบบการเข้ารหัสที่โหนดของผู้รับ สถานะควอนตัมสามารถถอดรหัสได้โดยใช้ผลลัพธ์ BSM ที่ส่งไปยังเครื่องรับผ่านช่องสัญญาณแบบคลาสสิก (เช่น ใยแก้วนำแสง) ก่อนหน้านี้ วิธีนี้ทำได้เฉพาะกับจุดเครือข่ายที่อยู่ติดกัน 2 จุดเท่านั้น
ซึ่งแต่เดิม
เรียกว่าอลิซและบ็อบ การเพิ่มจุดที่สาม ชาร์ลี ไม่ใช่เรื่องง่าย เนื่องจากความพัวพันระหว่างอลิซและชาร์ลีจำเป็นต้องสร้างผ่านบ็อบ ซึ่งเป็นโหนดกลาง นอกจากนี้ยังต้องการความเที่ยงตรงสูงเพื่อให้เทเลพอร์ตทำงานได้ ขั้นตอนการเพิ่มประสิทธิภาพ เพื่อให้ได้มาซึ่งความเที่ยงตรงสูงนี้ นักวิจัย
ได้ดำเนินการอัปเกรดหลายอย่าง ในระบบก่อนหน้านี้ สัญญาณ “การประกาศ” ที่บ่งชี้การพัวพันนั้นมาจากตัวตรวจจับโฟโตเต็กเตอร์แบบเดียวกับที่ตรวจพบโฟตอนที่ใช้สำหรับการพัวพัน อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้สามารถนำไปสู่สัญญาณการประกาศที่ผิดพลาดได้ เนื่องจากกระบวนการที่ไม่พึงประสงค์ต่างๆ
ปัญหาอีกประการหนึ่งที่นักวิจัยกล่าวถึงคือการแพร่กระจายทางสเปกตรัม ซึ่งทำให้ qubits หลุดออกจากเฟส ทำให้ความเที่ยงตรงของการส่งสัญญาณลดลง กระบวนการนี้มีผลกระทบมากกว่าสำหรับโฟตอนที่ปล่อยออกมาในภายหลัง ดังนั้นทีมจึงย่อหน้าต่างการตรวจจับให้สั้นลง
การปรับปรุงชุดสุดท้ายเกี่ยวข้องกับหน่วยความจำที่ใช้เก็บข้อมูลควอนตัม ประการแรก ทีมงานได้ป้องกันหน่วยความจำ qubit จากการโต้ตอบกับการหมุนของนิวเคลียร์ที่อยู่ใกล้เคียง ในการทำเช่นนี้ พวกเขาได้รวมพัลส์ของสนามแม่เหล็กเข้ากับลำดับการพัวพันที่จะพลิกหน่วยความจำ qubit ในช่วงเวลาที่กำหนด
ดังนั้นจึงเป็นการเฉลี่ยผลกระทบของการโต้ตอบที่ไม่ต้องการเหล่านี้ พวกเขายังปรับปรุงความสามารถในการอ่านหน่วยความจำ qubit เนื่องจากหนึ่งในสถานะของหน่วยความจำ qubit มีความเที่ยงตรงที่ดีกว่า การอ่านค่าจึงไม่สมมาตร ด้วยการทำซ้ำขั้นตอนการอ่านข้อมูล ทีมงานจะกรองการอ่านข้อมูลที่ “ไม่ดี”
ออกไป ซึ่งท้ายที่สุดจะเพิ่มความเที่ยงตรงบีมฉันขึ้นหลังจากการปรับปรุงเหล่านี้ นักวิจัยสามารถเทเลพอร์ตข้อมูลควอนตัมระหว่างโหนดที่ไม่อยู่ติดกันของชาร์ลีและอลิซได้ อย่างแรก พวกเขาพัวพันกับคิวบิตของอลิซและชาร์ลีผ่านทางบ็อบ จากนั้นชาร์ลีเก็บส่วนหนึ่งของสถานะพัวพันไว้ที่หน่วยความจำ
และเตรียมสถานะควอนตัมเพื่อเคลื่อนย้าย การใช้ BSM ที่ Charlie จะเคลื่อนย้ายสถานะไปยังอลิซ จากนั้นนักวิจัยได้ส่งผล BSM ไปให้อลิซและได้สถานะกลับมาด้วยความเที่ยงตรง 71% ซึ่งสูงกว่าขอบเขตดั้งเดิมที่ ⅔ ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าการเคลื่อนย้ายทางไกลนั้นประสบความสำเร็จ
นักวิจัย
ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษากล่าวว่าขั้นตอนต่อไปของทีมคือการขยายจำนวนหน่วยความจำ ทำให้สามารถเรียกใช้โปรโตคอลที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ วัตถุประสงค์อีกประการหนึ่งคือเพื่อให้เทคโนโลยีทำงานนอกสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการ เช่น โดยใช้ใยแก้วนำแสงที่ปรับใช้แล้วภายในเครือข่ายจริง
“เรายังร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เพื่อพัฒนาควอนตัมเน็ตเวิร์กคอนโทรลสแต็ก ซึ่งเป็นสแต็กควบคุมที่คล้ายกันซึ่งปัจจุบันเรียกใช้อินเทอร์เน็ตที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้” เขากล่าว นักวิจัยจาก ในบาร์เซโลนา ประเทศสเปน ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ กล่าวว่า การเคลื่อนย้ายด้วยควอนตัมเหนือ
โหนดที่ไม่ใช่ข้างเคียงเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญ ในมุมมองของเขา ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของทีมคือการรวมการทดลองที่ท้าทายหลายอย่าง ซึ่งทั้งหมดนี้ต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างเต็มที่เพื่อให้ได้ความเที่ยงตรงที่จำเป็นสำหรับการเทเลพอร์ตควอนตัมเข้าไว้ในการสาธิตครั้งเดียว
ตั้งข้อสังเกตว่าการตั้งค่าปัจจุบันสามารถใช้โฟตอนที่ปล่อยออกมาได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ซึ่งจะจำกัดอัตราการพัวพันจากระยะไกล อย่างไรก็ตาม เขาเสริมว่าสิ่งนี้สามารถแก้ไขได้โดยการฝังศูนย์ NV ในช่องแสงเพื่อรวบรวมโฟตอนให้มากขึ้น หรือโดยใช้ตัวปล่อยอื่นๆที่สร้างโฟตอนที่สอง เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้
credit: iwebjujuy.com lesrained.com IowaIndependentsBlog.com generic-ordercialis.com berbecuta.com Chloroquine-Phosphate.com omiya-love.com canadalevitra-20mg.com catterylilith.com lucianaclere.com
