محققان در هلند با موفقیت سه پردازنده کوانتومی جداگانه را در اولین شبکه کوانتومی چند گره ای جهان متصل کردند. این راه را برای یک اینترنت کوانتومی در مقیاس بزرگ هموار می کند که دولت ها و دانشمندان چندین دهه در آرزوی آن بودند.

QuTech ، یک موسسه تحقیقات کوانتومی مستقر در دلفت ، گزارش جدیدی را منتشر کرده است که در آن سه گره که می توانند بیت های کوانتومی را ذخیره و پردازش کنند (کیوبیت نیز نامیده می شوند) به هم پیوند خورده اند. به گفته محققان QuTech ، این اولین شبکه کوانتومی ابتدایی جهان است.
اتصال دستگاه های کوانتومی به هیچ وجه چیز جدیدی نیست: بسیاری از محققان در سراسر جهان در حال حاضر روی شبکه های مشابه کار می کنند ، اما تاکنون فقط در پیوند دادن دو پردازنده کوانتومی موفق شده اند. بنابراین ایجاد یک اتصال چند گره ای یک گام اساسی در جهت گسترش قابل توجه اندازه شبکه است.

هدف از اینکار ایجاد یک اینترنت کوانتومی است که روزی بتواند در سطح کره زمین کشیده شود. اینترنت کوانتومی با بهره گیری از قوانین عجیب مکانیک کوانتوم اجازه می دهد دستگاه های کوانتومی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و انتظار می رود طیف وسیعی از برنامه ها را که نمی توان با ابزارهای کلاسیک موجود اجرا کرد ، باز کند.

به عنوان مثال ، اینترنت کوانتومی می تواند دستگاه های کوچک کوانتومی را بهم پیوند دهد و یک خوشه کوانتومی بزرگ با قدرت محاسبه بیشتر از پیشرفته ترین ابر رایانه های کلاسیک ایجاد کند.
ماتئو پمپیلی ، عضو تیم تحقیقاتی QuTech ، گفت: “یک اینترنت کوانتومی طیف وسیعی از برنامه های جدید را فراهم می کند ، از ارتباط غیرقابل هک شدن و محاسبات ابری با حریم شخصی کامل کاربر تا زمان دقیق با دقت بالا.” “و مانند اینترنت 40 سال پیش ، احتمالاً برنامه های بسیاری وجود دارد که ما در حال حاضر نمی توانیم پیش بینی کنیم.”

یکی از اصلی ترین خصوصیات کوانتومی که زیربنای اینترنت کوانتومی است ، درهم تنیدگی است – این پدیده وقتی رخ می دهد که دو ذره کوانتوم به گونه ای جفت شوند که از نظر فیزیکی بودن یا نبودن در نزدیک هم زیاد مهم نباشند.

وقتی دو ذره کوانتوم در هم پیچیده می شوند ، خصوصیات آنها به هم پیوند می خورد ، به این معنی که هر تغییری در یکی از ذرات به طور حتم در ذره دیگر منعکس می شود. در ارتباطات کوانتومی ، این بدان معناست که دانشمندان می توانند به طور م entثر از ذرات درهم تنیده استفاده کنند تا اطلاعات را از یک کیوبیت به جفت جفت شده آن “از راه دور” انتقال دهند ، حتی اگر این دو در دستگاه کوانتومی جداگانه باشند.

با این وجود برای بالا نگه داشتن سیستم ، در وهله اول باید درهم تنیدگی ایجاد و حفظ شود. در دهه گذشته ، این امر توسط گروههای تحقیقاتی زیادی حاصل شده است ، به طور معمول با ایجاد یک پیوند فیزیکی بین دو دستگاه کوانتومی. از طریق این پیوند ، اغلب فیبر نوری ، می توان کیوبیت ایجاد کرد ، در هم پیچید و سپس بین دو دستگاه کوانتومی جداگانه توزیع کرد.

اما دو گره برای ایجاد یک شبکه در مقیاس بزرگ به سختی کافی است. و به عنوان مثال در یک کابل فیبر نوری ، درگیری پس از حدود 100 کیلومتر نمی تواند حفظ شود ، به این معنی که شبکه های کوانتومی راه اندازی شده تاکنون با مسافت کوتاهی که می توانند طی کنند محدود شده است.

به همین دلیل است که تیم تحقیقاتی QuTech در حال توسعه سیستمی مبتنی بر گره های میانی ، مشابه روترهای اینترنت کلاسیک است که می تواند در مسافت های بیشتری درهم تنیدگی را حفظ کند.

 

چگونه ایستگاه فضایی بین المللی ISS امنیت سایبری را امکان پذیر می کند؟

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

code