Группа ученых из Берлинского университета имени Гумбольдта (ФРГ) научилась быстро и чисто генерировать одиночные фотоны в алмазных структурах. Это может приблизить наступление эры квантового интернета.
Исследователи изучают мельчайшие изъяны в структуре алмазов, называемые оловянными вакансиями. Эти изъяны могут служить надежными квантовыми битами для хранения и передачи данных с помощью света. Ранее было трудно одновременно управлять этими битами светом и точно регистрировать испускаемые ими фотоны. Предыдущие методы требовали громоздких фильтров, что замедляло процесс и затрудняло создание больших квантовых сетей.
Новое исследование использует очень короткие лазерные вспышки для точного управления квантовыми битами в алмазах, позволяя выполнять операции гораздо быстрее. Этот метод не только эффективно «заряжает» систему, но и обеспечивает чистоту испускаемых фотонов, что критически важно для создания надежных квантовых сетей связи.
В отличие от привычного интернета, использующего биты с четкими значениями 0 или 1, квантовая связь опирается на суперпозицию, когда один фотон может одновременно представлять несколько состояний, делая перехват данных практически невозможным. Успех нового исследования заключается в объединении передовых технологий — создания крошечных структур в алмазах, использования сверхбыстрой оптики и точного теоретического анализа. Результат может дать рабочий инструмент, который поможет в создании квантовых повторителей и распределенных квантовых компьютеров.
Исследование приблизило наступление эры квантового интернета.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как в России создали светящийся кристалл для квантовых компьютеров.
