Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Northwestern είναι οι πρώτοι που κατάφεραν με επιτυχία την κβαντική τηλεμεταφορά μέσω ενός καλωδίου οπτικών ινών που μεταφέρει ήδη δεδομένα στο Διαδίκτυο.
Οι επιστήμονες βρήκαν τρόπο να τηλεμεταφέρουν πληροφορίες σχεδόν αμέσως, σε μεγάλες αποστάσεις - όχι σε άθικτες και παρθένες εργαστηριακές συνθήκες, αλλά μέσω πραγματικών καλωδίων διαδικτύου που μεταφέρουν κανονική τηλεπικοινωνιακή κίνηση.
Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στο περιοδικό Optica, εισάγει τη νέα δυνατότητα συνδυασμού της κβαντικής επικοινωνίας με τα υπάρχοντα καλώδια του Διαδικτύου - απλοποιώντας σημαντικά την υποδομή που απαιτείται για προηγμένες τεχνολογίες ανίχνευσης ή εφαρμογές κβαντικής πληροφορικής.
"Αυτό είναι απίστευτα συναρπαστικό, επειδή κανείς δεν πίστευε ότι ήταν δυνατό.
Η εργασία μας δείχνει μια πορεία προς την επόμενη γενιά κβαντικών και κλασικών δικτύων που μοιράζονται μια ενιαία υποδομή οπτικών ινών.
Ουσιαστικά, ανοίγει την πόρτα για την προώθηση των κβαντικών επικοινωνιών στο επόμενο επίπεδο" δήλωσε ο Prem Kumar του Northwestern, επικεφαλής της μελέτης.
Περιοριζόμενη μόνο από την ταχύτητα του φωτός, η κβαντική τηλεμεταφορά επιτρέπει έναν νέο, εξαιρετικά γρήγορο και ασφαλή τρόπο διαμοιρασμού πληροφοριών μεταξύ απομακρυσμένων χρηστών δικτύου, όπου η άμεση μετάδοση δεν είναι απαραίτητη.Η διαδικασία λειτουργεί με την αξιοποίηση της κβαντικής διεμπλοκής, μιας τεχνικής κατά την οποία δύο σωματίδια συνδέονται, ανεξάρτητα από τη μεταξύ τους απόσταση.Αντί τα σωματίδια να ταξιδεύουν φυσικά για να μεταφέρουν πληροφορίες, τα διεμπλεκόμενα σωματίδια ανταλλάσσουν πληροφορίες σε μεγάλες αποστάσεις - χωρίς να τις μεταφέρουν φυσικά.
Και πώς λειτουργεί αυτό;
Όλα οφείλονται στην κβαντική διεμπλοκή*, ένα φαινόμενο όπου δύο σωματίδια συνδέονται μεταξύ τους, ανεξάρτητα από το πόσο μακριά βρίσκονται.
Αυτό σημαίνει ότι οι πληροφορίες μπορούν να μεταφερθούν χωρίς να ταξιδέψουν φυσικά στο χώρο.
Μέχρι τώρα, τα κβαντικά σήματα θεωρούνταν πολύ ευαίσθητα για να επιβιώσουν παράλληλα με τη συμβατική κυκλοφορία στο διαδίκτυο.
Θέλω να πω, φανταστείτε να προσπαθείτε να οδηγήσετε ένα ποδήλατο μέσα από ένα τούνελ γεμάτο με φορτηγά που τρέχουν με μεγάλη ταχύτητα... χωρίς να πέσετε.
Αλλά μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Northwestern, που χρηματοδοτήθηκε από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, βρήκε έναν τρόπο να περάσει με λιγότερες παρεμβολές.
Αναλύοντας τον τρόπο με τον οποίο το φως διασκορπίζεται μέσα σε αυτά τα καλώδια, εντόπισαν ένα μήκος κύματος που επέτρεπε στα φωτόνια να ταξιδεύουν πιο ομαλά.
Τοποθέτησαν το φωτόνιο σε αυτό το βέλτιστο μήκος κύματος και εισήγαγαν ειδικά φίλτρα για τη μείωση του θορύβου από την τυπική κίνηση στο διαδίκτυο.
Για να δοκιμάσουν τα ευρήματά τους, έστησαν ένα καλώδιο οπτικών ινών μήκους 30 χιλιομέτρων, στέλνοντας ταυτόχρονα μέσω αυτού κβαντικές πληροφορίες και κανονικά δεδομένα του διαδικτύου.
Προς έκπληξή τους, το πείραμα στέφθηκε με επιτυχία!
Οι κβαντικές πληροφορίες μεταδόθηκαν με επιτυχία, ακόμη και με την πολυάσχολη κίνηση του διαδικτύου να τρέχει μέσα από το καλώδιο.
*Η κβαντική διεμπλοκή είναι το φαινόμενο κατά το οποίο, δύο σωματίδια, ή κάποιες ομάδες σωματιδίων, τα οποία δημιουργήθηκαν μαζί και αλληλεπιδρούν στενά μεταξύ τους, τότε ανάμεσά τους δημιουργείται μια παράδοξα στενή και μόνιμη σχέση την οποία ονομάζουμε κβαντική διεμπλοκή.
Έτσι, ασχέτως του πόσο απομακρυσμένα είναι το ένα από το άλλο, αν στο ένα φορτωθεί μια πληροφορία, αυτή σχεδόν ακαριαία μεταφέρεται και στο άλλο.
Μένουν δηλαδή σε κατάσταση διεμπλοκής μεταξύ τους, ασχέτως του χώρου που μεσολαβεί πλέον από το ένα στο άλλο.
Αν στείλουμε το ένα από τα δύο στο άλλο άκρο του σύμπαντος και κάνουμε κάτι σε οποιοδήποτε από τα δύο, το άλλο αντιδρά ακαριαία.
επιμέλεια και μετάφραση: ntina
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου