Мережа національних лабораторій у США працює над створенням квантового інтернету, який дав би змогу не тільки обмінюватися даними абсолютно безпечним каналом, а й також відкрив шлях до розподілених квантових обчислень. Для цього доведеться створити точки ретрансляції стану кубітів, а це поки що дуже дорогий захід, адже кожна з них має підтримувати температуру близько абсолютного нуля. Здешевити інфраструктуру обіцяє нова технологія.
Дослідники з Чиказького університету, Аргоннської національної лабораторії та Кембриджського університету стверджують, що їм вдалося знайти проривне рішення: вони буквально розтягують алмаз, змінюючи його молекулярну решітку. Розтягнення вкрай незначне, але цього виявилося достатньо, щоб поліпшена структура набула дуже і дуже багатообіцяючих властивостей.
Як відомо, щоб передати квантову заплутаність для надпровідних кубітів необхідно захистити їх від усіх можливих перешкод. Для цього ретранслятор, крім усього іншого, має бути охолоджений до температури менше одного кельвіна. З кубітами на фотонах все набагато простіше – там такі вкрай низькі температури не потрібні, що дає змогу, наприклад, вже користуватися мережами з квантовою криптографією.
Передача квантових станів і квантової заплутаності для надпровідних кубітів змусить будувати ретранслятори набагато частіше – через 5 або 10 км, що зробить квантовий інтернет на цій основі досить дорогим заходом як під час розгортання, так і під час експлуатації.
Винахід вчених з США обіцяє збільшити температуру ретрансляторів до -269 °C. Незначне, на перший погляд, підвищення на порядки спростить створення холодильних установок і їх обслуговування, заявляють розробники.
Як створити розтягнутий алмаз? Досить просто. На гаряче скло наноситься найтонша алмазна плівка. Після охолодження скло і алмаз стискаються, але ступінь стиснення скла менше, і воно створюватиме в алмазній плівці зусилля на молекулярне розтягнення. Це зусилля дуже невелике, але його виявляється достатньо, щоб структура виявляла поліпшені квантові властивості. Це проявляється не тільки в збільшенні часу когерентності, але також у можливості керувати кубітами за допомогою радіочастот. Кубіти на основі розтягнутих алмазів стають менш сприйнятливі до перешкод і піддаються простішому управлінню, що в підсумку зробить експлуатацію квантових мереж дешевше і доступніше.
Читайте також:
Leave a Reply