光の量子状態が、インターネット トラフィックの奔流の中で、30 キロメートル (約 18 マイル) 以上の光ファイバー ケーブルを通ってテレポートされることに成功しました。これは、かつては不可能と考えられていた工学の偉業です。
米国の研究者による印象的なデモンストレーションは、朝の渋滞を乗り越えるために元気に仕事をしたり、お気に入りの猫の動画をより速くダウンロードしたりするのに役立つわけではないかもしれません。
しかし、既存のインフラストラクチャを通じて量子状態をテレポートできる機能は、量子接続コンピューティング ネットワーク、強化された暗号化、または強力な新しいセンシング方法の実現に向けた記念碑的な一歩となります。
「誰もそれが可能だとは思っていなかったので、これは信じられないほどエキサイティングです。」 言う この研究を主導したノースウェスタン大学のコンピューティングエンジニア、プレム・クマール氏。
「私たちの研究は、統合された光ファイバーインフラストラクチャを共有する次世代の量子ネットワークと古典的ネットワークに向けた道筋を示しています。基本的に、それは量子通信を次のレベルに押し上げる扉を開きます。」
一瞬のうちに乗客を時空を超えて幽霊にするスタートレックの輸送システムによく似たテレポーテーションは、ある場所にある物体の量子的可能性を取り出し、それを慎重に破壊することで、同じ可能性のバランスを同じ場所に強制します。別の場所にあるオブジェクト。
2 つの物体を測定するという行為は同じ瞬間にそれらの運命を決定しますが、それらの量子的アイデンティティをもつれさせるプロセスでは依然として空間上の点間で単一の情報波を送信する必要があります。
春のシャワーの中の妖精の綿毛のように、あらゆる物体の量子状態は、創造された直後に現実に溶けてしまう危険性のある、可能性のかすかなスミアです。放射線の電磁波と、移動する粒子の熱衝撃と粉砕により、量子の重要性は急速に低下します。 デコヒーレンス 何らかの方法で保護されていない場合。
コンピューター内の量子状態を保護することは別のことです。量子状態を保護しながら、単一の光子を銀行取引、猫のビデオ、テキスト メッセージとともに光ファイバーを介して送信することは、はるかに困難です。量子妖精のフロスをミシシッピ川に投げ込んで、最後には同じように美味しくなるのを期待するのもいいかもしれません。
毎秒 400 ギガビットのインターネット トラフィックの流れに対して孤独な光子の貴重な状態を維持するために、研究チームは、光子のチャネルを制限し、光子の散乱や他の波との混合の可能性を減らすさまざまな技術を適用しました。
「私たちは光がどのように散乱するかを注意深く研究し、その散乱メカニズムが最小限に抑えられる適切な点に光子を配置しました。」 言う クマール。
「同時に存在する古典的なチャネルからの干渉なしに量子通信を実行できることがわかりました。」
他の研究グループはインターネットのシミュレーションで古典的なデータストリームと一緒に量子情報を送信することに成功しましたが、クマールのチームは実際のインターネットストリームと一緒に量子状態をテレポートする最初の研究者です。
それぞれのテストはさらに、量子インターネットが避けられないことを示唆しており、インターネットを再発明することなく、これまでにない方法で世界を測定、監視、暗号化、計算するための全く新しいツールキットをコンピューティングエンジニアに提供します。
「量子テレポーテーションには、地理的に離れたノード間で量子接続を安全に提供する機能があります。」 言う クマール。
「しかし、多くの人は長い間、光の粒子を送信するための特殊なインフラストラクチャを構築する人はいないだろうと考えてきました。波長を適切に選択すれば、新しいインフラストラクチャを構築する必要はありません。古典通信と量子通信は共存できます。」
この研究は、 光学式。
