محققان موفق به انتقال اطلاعات کوانتومی به فاصله ۱۰۰ کیلومتر با استفاده از فیبر نوری شدند. این رکورد میتواند مسیر توسعه مخابرات کوانتومی و محاسبات کوانتومی را هموار کند.
ثبت رکوردی در انتقال اطلاعات کوانتومی از طریق فیبرنوری
محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) موفق به انتقال اطلاعات کوانتومی به فاصله ۱۰۰ کیلومتر شدند. این کار از طریق فیبرهای نوری انجام شد و سرعت این انتقال ۴ برابر بیشتر از رکورد پیشین است.
این نتایج ثابت میکند که مخابرات کوانتومی قابل انجام بوده و میتوان با استفاده از فیبر نوری اطلاعات کوانتومی را به فواصل دور دست انتقال داد. پیش از محققان دیگری موفق شدند به بودند تا اطلاعات کوانتومی را در فضای آزاد به فواصل دور دست منتقل کنند اما این کار با استفاده از خطوط فیبر نوری رایج میتواند مزایای بیشتری داشته باشد.
مفهوم انتقال اطلاعات کوانتومی این است که اطلاعات به صورت حالتهای کوانتمی ماده یا نور از جایی به جای دیگر منتقل میشود، بعد از انتقال اطلاعات، این اطلاعات در محل دریافت، دوباره از حالت کد شده به حالت قابل خواندن رمزگشایی میشود.
این نوع انتقال داده هم برای مخابرات کوانتومی و هم برای محاسبات کوانتومی بسیار مفید است. همچنین میتوان برای رمزگشاییهای پیشرفته و رمزگذاریهای غیرقابل جاسوسی از این فناوری استفاده کرد. اولین گامها برای این کار ۲۰ سال قبل برداشته شد که در آن زمان محققانی از مرکز NIST اقدام به چنین کاری کردند.
نتایج این پژوهش در نشریه Optica منتشر شده است. محقق ارشد این پروژه هیروکی تاکاسو از محققان مرکز NIST است که با شرکت ژاپنی NTT همکاری دارد.
برای انجام این پروژه محققان شناساگرهای تک فوتونی طراحی کردهاند. مارتی استیونز از محققان این پروژه میگوید: «تنها یک درصد از فوتونها میتوانند تمام طول فیبر ۱۰۰ کیلومتری را طی کنند. بدون ساخت چنین شناساگری امکان انجام این آزمایش وجود نداشت. سیگنالها در این آزمایش بسیار ضعیف هستند. بیشتر اطلاعات کوانتومی در حین انتقال از فیبرها گم میشوند. در این پروژه محققان از روشی موسوم به تکراردهنده کوانتومی برای انتقال دورهای اطلاعات استفاده کردن تا امکان رسیدن دادهها را به مقصد افزایش دهند.
پژوهشگران معتقداند که تداوم کار روی این پروژه میتواند منجر به تولید اینترنت کوانتومی شود که مبتنی بر اتمها یا ماده است در حالی در حاضر برای انتقال اطلاعات اینترنتی از نور استفاده میشود.
