Japońscy naukowcy z Uniwersytetu w Osace chwalą się przełomem w pracy nad internetem kwantowym z wykorzystaniem technologii laserowej.
Wyniki ich badań mogą umożliwić dalsze prace nad internetem kwantowym, który pozwoliłby na dużo szybsze i bardziej bezpieczne przesyłanie informacji.
Komputery kwantowe mają bez porównania większy potencjał obliczeniowy od obecnie wykorzystywanych klasycznych urządzeń.
W dzisiejszych komputerach informacje przechowywane są w systemie binarnym – jako zera lub jedynki, czyli tzw. bity.
W przypadku komputerów kwantowych mamy jednak do czynienia z bitami kwantowymi czyli tzw. kubitami (od ang. quantum bit), które znajdują się w superpozycji, czyli w stanie pośrednim pomiędzy wartością zero i jeden.
Konkretna wartość kubitu (zero lub jeden) określana jest dopiero przy pomiarze. Jeżeli więc jeden kubit może przyjmować jednocześnie dwie wartości, to dwa kubity mogą wyrażać cztery różne wartości (00, 01, 10, 11), a trzy kubity – osiem. O stanach tych mówimy, że są one ze sobą splątane, gdyż nie są one od siebie niezależne.
Właśnie dzięki splątaniu stanów kubitów komputer kwantowy jest zdolny do wykonywania obliczeń na wielu wartościach (stanach) informacji jednocześnie, a nie w określonej kolejności i każdego z osobna, tak jak przypadku klasycznych układów.
Jednak te splątane stany są niezwykle nietrwałe i trwają jedynie mikrosekundy, co niezwykle utrudnia ich pomiar.
Aby możliwe było stworzenie kwantowego internetu, w którym sygnały świetlne mogłyby przenosić informacje kwantowe, sygnały te muszą być zdolne do interakcji ze spinami elektronów wewnątrz odległych komputerów.
To właśnie te spiny elektronów reprezentują przechowywane dane.
Naukowcom z Osaki udało się zastosować promień laserowy do wysłania informacji kwantowej do tzw. kropki kwantowej poprzez zmianę stanu spinowego uwięzionego w niej elektronu.
Możliwe było to dzięki temu, że naukowcy zastosowali promień o polaryzacji kołowej, dzięki czemu udało się dokonać zmiany momentu pędu elektronu.
„Co istotne, dzięki temu odczytaliśmy stan spinowy elektronu – zastosowanie promienia laserowego umożliwiło nam potwierdzenie tego stanu” – powiedział odpowiedzialny za badania Takafumi Fujita, cytowany w komunikacie prasowym Uniwersytetu w Osace.
Niewykluczone, że dzięki temu sukcesowi ludzkość zbliżyła się do opracowania komputera kwantowego – stosowanie optycznej manipulacji spinami poszczególnych elektronów przy pomocy promienia lasera rodzi duże nadzieje.
Ta informacja pojawiła się dziś rano w skrzynkach odbiorczych subskrybentów naszego codziennego newslettera 300SEKUND. Jeśli chcesz się na niego zapisać, kliknij tutaj.
Czytaj też:
>>> Niemiecki koncern energetyczny EnBW emituje kolejne zielone obligacje