پژوهشگران دانشگاه کالگری کانادا با همکاری محققان پادربورن در آلمان بر روی یافتن راهی برای ساخت شبکه‌های کوانتومی کار می‌کنند. برای این کار آنها یک بلور را با یون‌هایی از گروه خاک‌های نادر تقویت کردند.
گامی به‌سوی ساخت شبکه‌های کوانتومی
پژوهشگران دانشگاه کالگری کانادا با همکاری محققان پادربورن در آلمان بر روی یافتن راهی برای ساخت شبکه‌های کوانتومی کار می‌کنند. برای این کار آنها یک بلور را با یون‌هایی از گروه خاک‌های نادر تقویت کردند.
ولفگانگ تیتل، از پژوهشگران این پروژه، می‌گوید که ما برای اولین ثابت کردیم یک بلور می‌تواند اطلاعاتی را که به‌صورت حالت‌های کوانتومی فوتون کدشده است،ا درون خود ذخیره کند. این کشف می‌تواند مسیر ساخت شبکه‌های کوانتومی را هموار کند و می‌توان امیدوار بود که در چند سال آینده شبکه‌های کوانتومی ساخته شوند.
در شبکه‌های مخابراتی فعلی، اطلاعات از طریق پالس‌های نوری از میان فیبرها حرکت می‌کند و بر روی هارد کامپیوتر برای استفاده‌های بعدی ذخیره می‌شود؛ اما شبکه‌های کوانتومی با ساز و کاری کاملاً متفاوت کار می‌کنند.
ولفگانگ تیتل می‌گوید که سیستمی که ما روی آن کار می‌کنیم شبیه سیستم‌های رایج است؛ اما در آن از پالس‌های نوری استفاده نمی‌شود. در مخابرات کوانتومی، ما اطلاعات را ذخیره و استفاده می‌کنیم؛ اما این اطلاعات به‌صورت حالات ترکیبی فوتون‌ها رمزگذاری می‌شود.
در این حالت، فوتون‌ها به‌صورت مرتبط به هم هستند و حتی زمانی که در فواصل دور از هم قرار دارند، این حالت حفظ می‌شود. در واقع فوتون‌ها با یکدیگر ارتباط دارند، حتی اگر از هم جدا باشند. دشواری کار در این است که بتوان بدون آسیب زدن به این پل ارتباط کوانتومی شکننده‌ی آنها را حفظ کرد. برای این کار محققان یک بلور را با یون‌هایی از گروه خاک‌های نادر تقویت و آن را تا ۲۵۰- درجه‌ی سانتی‌گراد سرد کردند. در این دما، خواص مواد تغییر کرده و به محققان اجازه می‌دهد تا فوتون‌ها را بدون از دست دادن، در آنها ذخیره و بازیابی کنند.
مهم‌ترین ویژگی این روش آن است که این حافظه با استفاده از فناوری‌های ساخت کاملاً استانداردی تهیه می‌شوند. اگر بخواهیم این فناوری را از فاز تحقیقات پایه به‌سوی کاربردی شدن ببریم، استحکام ساختاری و امکان تلفیق این حافظه‌ها با فناوری رایج، نظیر کابل‌ها فیبر نوری، به‌عنوان مزیت مهم این پروژه قلمداد می‌شود.
در شبکه‌های کوانتومی می‌توان اطلاعات را بدون نگرانی از خوانده شدن مخفیانه به‌وسیله‌ی دیگران، انتقال داد. نتایج این پروژه نشان داد که گیر افتادگی، که از خواص فیزیک کوانتومی است و سال‌هاست برای دانشمندان به‌صورت معماست، آن قدرها هم که تصور می‌شود، شکننده نیست.
نتایج این پروژه در نشریه‌ی Nature به چاپ رسیده‌است. نتایج مشابه این پروژه را محققان دانشگاه ژنو در سوئیس به دست آورده‌اند که در همین نشریه چاپ شد.
