O echipă de cercetători de la Institutul Max Planck pentru Optică Cuantică (MPQ) a reuşit să pună bazele primei reţele elementare cuantice, bazată pe interfaţa dintre atomi şi fotoni.
De la telefon la comunicaţia on-line, toate mijloacele moderne de comunicaţie au la bază reţele sofisticate, prin intermediul cărora informaţiile sunt transmise cu mare viteză prin multiple noduri. Însă, realizarea unor reţele cuantice este foarte dificilă, una dintre condiţiile esenţiale pentru aceasta fiind nodurile staţionare, care permit schimbul de informaţie cuantică.
Informaţia cuantică este foarte fragilă şi nu poate fi clonată, astfel că pentru a preveni alterarea ei sau chiar pierderea de informaţii, este necesar controlul total asupra tuturor componentelor reţelei. Cea mai mică memorie staţionară pentru informaţia cuantică este atomul, iar fotonii reprezintă mijlocul perfect de transmitere a sa. Însă, transferul eficient de informaţie între un atom şi un foton necesită o puternică interacţiune a lor, ce nu poate fi obţinută în spaţiu liber.
Astfel, savanţii de la MPQ au cercetat ani de zile un sistem în care atomii să fie încorporaţi în cavităţi optice, compuse din două oglinzi reflexive la mică distanţă una de cealaltă. Emisia de fotoni dintr-un atom dinăuntrul uneia din cavităţi este direcţionată şi poate fi transmisă unui alt nod al reţelei în mod controlat. Fotonul intrat în cavitate este reflectat apoi de oglinzi de mii de ori. În acest mod, interacţiunea atom-foton este îmbunătăţită, iar atomul poate absorbi fotonul într-un mod eficient.
![\"(w540)](\"http://www.stiintasitehnica.com/media/image/201204/w540/cavitate_optica_85191100.gif\")
Fizicienii de la MPQ, conduşi de directorul Institutului Max Planck pentru Optică Cuantică, Gerhard Rempe, au reuşit astfel să construiască prima reţea cuantică elementară, care consistă în noduri formate din doi atomi, ce transmit informaţia cuantică prin schimbul dintre fotoni: „am realizat primul prototip al unei reţele cuantice…am reuşit să obţinem un schimb reversibil de informaţie cuantică între noduri; mai mult, am generat o legătură la distanţă între două noduri şi am păstrat-o pentru 100 de microsecunde…în viitor, aceasta ar putea duce nu numai la transmiterea informaţiilor cuantice pe distanţe foarte mari, ci chiar la un întreg internet cuantic” afirmă unul dintre cercetători, dr. Stpehan Ritter.
