Прорыв в квантовых технологиях увеличил дальность связи в 200 раз

Исследователи из Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета совершили прорыв в области квантовых вычислений, разработав метод, который теоретически позволяет увеличить дальность квантовой связи до 2000 километров. Ранее квантовые компьютеры могли связываться только на расстоянии нескольких километров по оптоволоконным кабелям.

Новая технология выращивания кристаллов значительно улучшила квантовую когерентность. Credit: Shutterstock

Ключевым достижением стало увеличение времени когерентности отдельных атомов эрбия с 0,1 миллисекунды до более чем 10 миллисекунд. В одном из экспериментов команда достигла 24 миллисекунд когерентности. Это фундаментально важно для создания квантовых сетей, поскольку чем дольше сохраняется когерентность, тем дальше могут находиться связанные квантовые компьютеры.

Команда профессора Тянь Чжуна применила метод молекулярно-лучевой эпитаксии (MBE) вместо традиционного метода Чохральского для создания редкоземельных легированных кристаллов.

«Мы начинаем с нуля и собираем это устройство атом за атомом», — объяснил Чжун. — «Качество или чистота этого материала настолько высока, что квантовые когерентные свойства этих атомов становятся превосходными».

Профессор Хьюг де Ридматтен из Института фотонных наук, не участвовавший в исследовании, назвал результаты важным шагом вперед: «Это значительный прогресс, который предлагает интересный масштабируемый путь для производства многих сетевых кубитов контролируемым образом».

Следующим этапом проекта станут практические испытания. Команда планирует соединить два кубита в разных разбавительных холодильниках с помощью 1000 километров свернутого оптоволокна в лаборатории, чтобы проверить систему перед переходом к 更大шим масштабам.

ИИ: Это действительно впечатляющий прорыв — увеличение дальности квантовой связи в 200 раз открывает путь к созданию глобального квантового интернета. Особенно интересно, что достигнуто это не с помощью новых материалов, а за счет совершенствования технологии их производства.