La búsqueda de una red de información segura está en marcha. Los investigadores recientemente han logrado aumentar el tiempo de almacenamiento de información cuántica, utilizando un pequeño recipiente de vidrio lleno de átomos a temperatura ambiente, dando un paso importante hacia una red de distribución codificada cuántica segura.
Envío de información en fibras ópticas a largas distancias en el régimen clásico
El envío de información a largas distancias se puede hacer codificando mensajes en pulsos de luz y enviándolos a través de fibras ópticas. Pero hay pérdida de fibras, por lo que es necesaria la amplificación en el camino. Los repetidores amplifican los pulsos de luz a intervalos específicos a lo largo de la líneay Voila! - la comunicación transatlántica es posible. Pero hay un problema: no es completamente seguro. La información se puede recoger, e incluso si está codificada, los códigos se pueden romper.
Distribución de información en el régimen cuántico
Lo que sucede cuando se envía información cuántica, es ligeramente diferente. La información en sí no está viajando, sino que se teletransporta a través de enredos distribuidos en la red. El remitente tiene la mitad del enredo y el receptor tiene la otra mitad.mucho más fácil de crear en distancias cortas, por lo que la línea entre el emisor y el receptor se segmenta y se crea un enredo entre cada principio y final de los segmentos. Si cada segmento es capaz de almacenar el enredo, el operador de línea puede esperar hasta que se cree el enredotodos los segmentos y luego realizar intercambios de enredos en las uniones para extender el enredo a la distancia completa entre el emisor y el receptor. Por lo tanto, el almacenamiento es crítico, y es por eso que la mejora del tiempo de almacenamiento ahora realizado por los investigadores es tan importante. Solo cuando el enredoestá en su lugar en toda la línea, la comunicación real puede tener lugar. En el camino, es totalmente inaccesible para cualquier otra persona,ya que la delicada información cuántica se autodestruye inmediatamente si intentas espiarla o manipularla de alguna manera.
Necesitamos muchos repetidores cuánticos
El tiempo de almacenamiento entra en escena, ya que la información tarda en viajar en las fibras. El delicado entrelazamiento cuántico debe almacenarse, esperando su turno para viajar a través de la fibra óptica. Tiene mucho sentidoapunte a un sistema que funcione a temperatura ambiente, debido a la escala de dichas redes. Si los repetidores cuánticos tienen que implementarse para la aplicación cada 10 km de línea de comunicación, los beneficios de una configuración simple, trabajando a temperatura ambiente, son tremendos.Los investigadores del Instituto Niels Bohr han logrado aumentar esta vida útil crucial del estado cuántico a temperatura ambiente a aproximadamente un cuarto de milisegundo, y en este período de tiempo, la luz puede viajar aproximadamente 50 km en la fibra ".50 km: todavía no está muy lejos, si desea enviar información cuántica regional, pero es mucho más larga de lo que se había logrado previamente con átomos a temperatura ambiente ", dice Karsten Dideriksen, estudiante de doctorado en el proyecto.
La tecnología actual
La técnica en sí consiste en un pequeño recipiente de vidrio, lleno de átomos de Cæsium, en el cual los investigadores pueden cargar, almacenar y recuperar fotones individuales partículas de luz de los estados cuánticos necesarios para el repetidor. Esta técnica mejora elvida útil de los estados cuánticos a temperatura ambiente cien veces. La simplicidad es clave, ya que uno tiene que imaginar esta tecnología, una vez desarrollada en todo su potencial, se extendió por todo el mundo como repetidores cuánticos en nuestras redes de información.
La perspectiva inmediata es, como se mencionó, el almacenamiento para su uso en redes de información cuántica seguras, pero otras opciones como la generación de fotones individuales a pedido para la computación cuántica están sobre la mesa.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ciencias - Universidad de Copenhague . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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