Ahli fizik telah menunjukkan untuk pertama kalinya proses teleportasi kuantum dari satu cip silikon ke cip yang lain. Sistem mereka, berdasarkan prinsip optik bersepadu, menggunakan gabungan sumber foton tak linear dan litar kuantum linier. Reka bentuk ini memberikan salah satu ketepatan teleportasi tertinggi setakat ini. Karya yang diterbitkan dalam Fizik Alam.
Untuk membina sistem untuk memproses dan menghantar maklumat kuantum, para saintis sering menggunakan prinsip optik bersepadu. Optik mempunyai beberapa kelebihan yang ketara: sebagai contoh, ia membolehkan anda membuat skala sistem, meningkatkan kapasiti pengiraannya. Akan tetapi, bekerja dengan data kuantum dalam optik bersepadu memerlukan pelaksanaan beberapa mekanisme yang kompleks. Sistem sedemikian seharusnya dapat menghasilkan kumpulan foton tunggal, mengawalnya, dan kemudian mendaftar.
Dalam karya sebelumnya, ahli fizik telah menghadapi masalah membuat penjana dengan foton yang cukup terang dan dapat dibezakan. Di samping itu, menggabungkan sumber foton dengan litar kuantum (perakam) dalam satu peranti padat adalah tugas yang agak sukar. Walaupun begitu, pada tahun 2014, saintis berjaya melakukan teleportasi kuantum foton dalam satu cip silikon.
Kini pasukan saintis antarabangsa yang diketuai oleh Daniel Llewellyn dari University of Bristol telah membina sistem yang membolehkan teleportasi kuantum dari satu cip ke cip yang lain. Ia terdiri daripada dua bahagian - pemancar (5 × 3 milimeter) dan penerima (3.5 × 1.5 milimeter). Pemancar adalah rangkaian sumber foton tidak linier dan litar kuantum linier.
Pertama, dua pasang foton dihasilkan dan dilewatkan melalui sensor untuk menentukan apakah mereka terjerat. Mereka kemudian diarahkan melalui saluran pandu gelombang ke litar kuantum linier (urutan eksperimen kuantum). Tahap terakhir adalah pengukuran menggunakan sistem interferometer Mach-Zehnder (peranti ini terdiri daripada pandu gelombang yang bercabang menjadi dua bahagian; elektrod yang terletak di sisi lengan interferometer sekali lagi membawa rasuk menjadi satu). Salah satu foton yang terjerat dihantar ke penerima melalui kabel gentian optik sepanjang 10 meter. Penerima membuat pengukuran interferometer yang sama dengan pemancar.
Perwakilan skematik peranti. dan. pemancar b. penerima.
Pemasangan boleh menghantar teleport foton dalam satu dan dua cip (dalam kes dua cip, jaraknya berada 10 meter antara satu sama lain). Tahap kebetulan keadaan kuantum (ketepatan teleportasi) dalam mod pertama adalah 0.906, di kedua - 0.885. Dalam kerja teleportasi pada tahun 2014, ahli fizik mencapai angka sekitar 0.89.
Menurut penulis, karya mereka dapat berguna dalam projek optik bersepadu berskala besar yang dapat diterapkan dalam bidang komunikasi dan pengiraan kuantum. Kami tidak hanya bercakap mengenai komputer kuantum, tetapi juga mengenai rangkaian kuantum yang dilaksanakan berdasarkan prinsip optik. Meningkatkan ketepatan penghantaran data akan membolehkan ahli fizik membuat komunikasi yang lebih cekap berdasarkan teleportasi kuantum.
Video promosi:
Tidak lama dahulu, para saintis mengambil gambar keterlibatan kuantum, anda boleh melihatnya. Dan Profesor Alexander Lvovsky memberitahu kami tentang cara memahami eksperimen dengan zarah-zarah yang terjerat dengan betul.
Oleg Makarov
