Visul unui Internet Cuantic Devine Realitate: O Descoperire Majoră Permite Transmiterea Datelor Prin Rețelele de Fibre Optice

Construit dintr-un singur atom de erbium, un nou tip de qubit cuantic hibrid își propune să revoluționeze modul în care informațiile sunt codate și transmise prin lungimile de undă specifice rețelelor de fibre optice.

Cercetătorii au dezvoltat un tip inovator de qubit molecular care ar putea facilita conectarea computerelor cuantice folosind tehnologia actuală de telecomunicații, punând astfel bazele unui viitor internet cuantic.

Noul qubit conține erbium, un element din categoria metalelor rare, cunoscut pentru proprietățile sale optice și magnetice, care îi permit să transmită informații cuantice folosind aceleași lungimi de undă ca și rețelele de fibre optice.

Datorită compatibilității sale cu lungimile de undă telecom, qubitul poate fi de asemenea integrat mai ușor în cipurile de siliciu, au declarat cercetătorii. Acest lucru ar putea deschide calea către dispozitive cuantice mai mici și mai compacte.

Echipa a publicat descoperirile sale pe 2 octombrie în revista științifică Science. Într-o declarație oficială, ei au descris tehnologia ca fiind “un nou bloc promițător pentru tehnologiile cuantice scalabile”, de la legături de comunicație ultra-secure la rețele de calculatoare cuantice pe distanțe lungi, adesea referite ca internet cuantic.

Multe cercetări s-au concentrat pe dezvoltarea tehnologiei necesare pentru un internet cuantic, inclusiv un nou cip creat în septembrie care ajută la transmiterea semnalelor cuantice prin cablurile de fibre optice din lumea reală. În noul studiu, cercetătorii s-au concentrat pe construirea unui nou tip de qubit care să faciliteze transmiterea datelor.

“Prin demonstrarea versatilității acestor qubiti moleculari de erbium, facem un pas înainte către rețelele cuantice scalabile care se pot integra direct în infrastructura optică actuală,” a spus David Awschalom, investigatorul principal al studiului și profesor de inginerie moleculară și fizică la Universitatea din Chicago.

Qubitele sunt forma cea mai elementară de informație cuantică și servesc ca echivalentul cuantic al biților din calculul clasic.

Comparativ cu biții clasici, care calculează în binar ca 1 și 0, qubitele se comportă conform regulilor stranii ale fizicii cuantice, permițându-le să existe în mai multe stări simultan – o proprietate cunoscută sub numele de superpoziție. Un pereche de qubite ar putea să fie, deci, 0-0, 0-1, 1-0 și 1-1 simultan.

Qubitele sunt de obicei de trei tipuri: qubite superconductoare, care sunt făcute din circuite electrice minuscule; qubite ionice capcană, care stochează informații în atomi încărcați menținuți pe loc de câmpuri electromagnetice; și qubite fotonic