Ezerszer hosszabb ideig, 10 másodpercig sikerült fenntartani a kvantumkapcsolatot két külön eszköz között
A kvantumszámítógépek és a jövő kvantuminternete egy különös, összefonódás nevű jelenségre épülnek, amikor két részecske úgy kapcsolódik össze, hogy az állapotuk csak együtt írható le – ha az egyiket megmérjük, abból azonnal tudunk valamit a másikról is, akármilyen messze van tőle. Ez a kapcsolat azonban rendkívül törékeny: a környezet legkisebb zavarására is felbomlik, általában a másodperc töredéke alatt.
Az Oxfordi Egyetem kutatóinak most sikerült két, egymástól különálló, optikai szállal összekötött eszköz atomjait nagyjából tíz másodpercig összefonódott állapotban tartaniuk. A trükk az volt, hogy kétféle atomot használtak, és mindkettőre más feladatot bíztak.
A kísérletben elektromágneses mezővel lebegtetett, elektromosan töltött atomokkal, úgynevezett ionokkal dolgoztak: mindkét eszközben volt egy stroncium- és egy kalciumion. A stronciumionok építik ki a kapcsolatot, méghozzá úgy, hogy mindkettő kibocsát egy-egy fényrészecskét, amelyeket egy központi mérőállomáson összevezetnek, és a mérés eredményéből kiderül, hogy a két távoli ion összefonódott-e.
A stronciumionok viszont csak néhány ezredmásodpercig tudják megtartani ezt az állapotot, ezért a kutatók az összefonódást ezután átadták az ugyanabban az eszközben lévő kalciumionoknak. Ezek a környezeti zavarokra kevésbé érzékenyek, így egyfajta memóriaként működnek, és bennük a kapcsolat ezerszer tovább, nagyjából tíz másodpercig fennmaradt.
Ez elsőre nem tűnik soknak, de egy kvantumszámítógép ennyi idő alatt rengeteg műveletet el tud végezni. A tanulmány egyik vezető szerzője, Gabriel Araneda szerint a tartós összefonódás lehetővé teheti, hogy több kisebb kvantumprocesszor egyetlen nagy, elosztott kvantumszámítógépként dolgozzon együtt, hasonlóan ahhoz, ahogy ma a hagyományos számítógépek hálózatba kapcsolva osztják meg egymás között a feladatokat. A módszer emellett szuperpontos atomórák összehangolásában, érzékelők közös méréseiben és biztonságosabb kommunikációban is hasznos lehet.
Kapcsolódó cikkek:
Két éven belül tudományos áttörésekre képes kvantumszámítógépet akar létrehozni az USA
Az amerikai Energiaügyi Minisztérium államtitkára szerint ehhez már nincs szükség nagy áttörésre. A kvantumszámítógéppel új anyagok és molekulák felfedezését gyorsítanák fel.
Először sikerült valódi kísérletekkel igazolni kvantumszámítógépek szimulációit
Két, egymástól független kutatócsoport is sikerrel validálta a kvantumszimulációk eredményeit, ami megerősíti, hogy a kvantumszámítógépek képesek pontosan modellezni összetett fizikai rendszereket.
Hogyan védekezzünk a kvantumszámítógépek ellen?
Sokszor hallani, hogy a kvantumszámítógépek lényegében mindenre képesek lesznek. Ezek helyenként erősen túlzó állítások, mindenesetre tény, hogy komoly veszélyt jelentenek majd az online kommunikációra. Mit jelent ez pontosan, mennyire kell félnünk, és mivel készülnek a kriptográfusok?
Különleges kvantumchippel kísérleteznek magyar kutatók, és ez olyan eredményekre vezethet, amikről ma még álmodni sem merünk
Vattay Gábor és kollégái az elmúlt hónapokban több tízezer mérést végeztek egy fotonikus kvantumchippel. Kísérleteik hozzájárulnak a kvantumképalkotás fejlődéséhez, ami a jövőben ugrásszerűen megnövelheti a mikroszkópok, a teleszkópok és a radarok képességeit.
Így neveld a kvantumodat, avagy végre kiderül, mi az a qubit
Ha Budapesten Így neveld a kvantumod címmel hirdetnek programot, egyértelmű, hogy ott a helyünk. Az előadás azt ígérte, hogy utána nem nézünk olyan hülyén, amikor a kvantuminformatika gyakorlati hasznáról lesz szó – ez nagyjából sikerült is.