Kilometre naprej: Kitajska ekipa je štirikrat povečala rekordno razdaljo atomskega zapleta

Kitajski znanstveniki so postavili nov svetovni rekord za kvantno zapletenost na dolgih razdaljah, s čimer so dosegli zapletenost hladnih atomov na 420 kilometrov, kar je štirikrat več kot prejšnji rekord.

Eksperiment je vključeval dve kvantni pomnilniški enoti, od katerih vsaka je vsebovala oblak rubidijevih atomov, ki so bili hlajeni z laserjem, postavljeni 420 kilometrov narazen in povezani prek optičnega vlakna. Ta nastavitev je raziskovalcem omogočila ustvarjanje in vzdrževanje zapletenosti med atomi kljub ogromni razdalji. Po mnenju raziskovalne ekipe ta mejnik presega točko, v kateri je neposredno prenos kvantnih informacij temeljno omejen s fizičnimi omejitvami. Uspeh eksperimenta kaže, da bi se kvantna komunikacija lahko kmalu razširila izven mestnih meja in omogočila varen prenos podatkov med oddaljenimi lokacijami.

Kvantno zapletenost, pojav, pri katerem so delci v notranjosti povezani ne glede na njihovo prostorsko ločitev, je osrednjega pomena za razvoj kvantnih tehnologij. Medtem ko so znanstveniki predhodno uspeli zaplesti fotone na dolgih razdaljah prek povezav v prostem prostoru ali optičnih vlaken, uvedba kvantnega spomina dodaja zaplečnost. Kvantni spomin omogoča shranjevanje in pridobivanje kvantnih stanj, zaradi česar je bistven za ohranjanje koherence na dolgih razdaljah. V tem poskusu so kvantne pomnilniške enote delovale kot posredniki, ki med prenosom ohranjajo zapleteno stanje.

Raziskovalci so poudarili, da njihovo delo zagotavlja platformo za raziskovanje aplikacij kvantnih omrežij izven urbanih območij. Takšna omrežja bi lahko revolucionirala varne komunikacije, omogočila ultrahitro obdelavo podatkov in podpirala napredne znanstvene poskuse.

Kitajska je že pokazala sisteme za razdeljevanje kvantnih ključev, ki so sposobni zavarovati komunikacijo na tisoče kilometrov. Zdaj, s tem najnovejšim dosežkom, se zdi, da Kitajska vodi dirko za razvoj praktičnih kvantnih tehnologij, ki bi lahko redefinirale globalne komunikacijske standarde. Implikacije te raziskave presegajo teoretično fiziko.

Prihodnje aplikacije bi lahko vključevale satelitsko kvantno komunikacijo, kjer se zapleteni delci delijo med zemeljskimi postajami in sateliti v orbiti, s čimer se še bolj širi doseg kvantnih tehnologij.