ابداع روشی جدید ارتباطات کوانتومی ایمن با سرعت بالا

دانشمندان دانشگاه پنسیلوانیا در ابداع روشی جدید برای انتقال اطلاعات و ارتباطات کوانتومی با استفاده از نوعی ذره نور به نام qudits پیشرفت قابل توجهی داشته اند. این کیوبیت ها نسبت به بیت های کوانتومی مزایایی دارند و نوید یک اینترنت کوانتومی ایمن و قوی را می دهند.

به گفته دیجیاتو، این روش جدید از دو ویژگی نور (موقعیت فضایی و قطبش آن) برای ایجاد نقاط کوانتومی 4 بعدی استفاده می کند. این کیوبیت ها بر روی یک تراشه خاص ساخته شده اند که مهندسی کوانتومی دقیق و انتقال داده را امکان پذیر می کند. این روش جدید نسبت به روش های سنتی مزایایی دارد و سرعت انتقال داده و مقاومت در برابر خطا را افزایش می دهد.

از روش جدید ارتباط کوانتومی بهره ببرید

اطلاعات کوانتومی معمولاً روی کیوبیت‌ها کدگذاری می‌شوند که به دلیل خاصیت برهم نهی آنها می‌توانند در یک حالت صفر، یک حالت واحد یا هر دو به طور همزمان وجود داشته باشند. این ویژگی آنها را برای محاسبات پیچیده ایده آل می کند، اما مقدار داده ای را که می توانند در ارتباطات حمل کنند محدود می کند. برعکس، نقاط کوانتومی می توانند اطلاعات را در ابعاد بالاتر رمزگذاری کنند و داده های بیشتری را در یک عملیات واحد منتقل کنند.

یکی از مزایای اصلی این روش توانایی QD ها برای حفظ خواص کوانتومی خود در فواصل طولانی است. این آنها را برای کاربردهایی مانند ارتباطات کوانتومی مبتنی بر ماهواره، که در آن داده ها باید مسافت های زیادی را بدون از دست دادن یکپارچگی خود طی کنند، ایده آل می کند.

در روش جدید، محققان از درهم تنیدگی کوانتومی و دو فوتون استفاده کردند. درهم تنیدگی پدیده ای است که در آن دو مولکول به هم متصل شده و بدون توجه به فاصله فیزیکی بین آنها، سرنوشت و خواص یکسانی دارند.

در این مورد، فوتونی به نام “فوتن سیگنال” روی تراشه الگوبرداری می شود تا با استفاده از حالت فضایی و قطبش، یک QD 4 بعدی ایجاد کند. فوتون دیگر به نام “فوتن غیرفعال” نیز بدون تغییر باقی می ماند و نقش آن در واقع کنترل از راه دور فوتون سیگنال است. اکنون با مهندسی و دستکاری فوتون بی اثر، دانشمندان می توانند وضعیت فوتون سیگنال را کنترل کرده و اطلاعات روی آن را رمزگذاری کنند.

این روش جدید این پتانسیل را دارد که ارتباطات کوانتومی را متحول کند و راه را برای یک اینترنت کوانتومی پرسرعت هموار کند که می تواند به طور ایمن مقادیر زیادی داده را در فواصل طولانی منتقل کند.