Mundial cuántica, el vínculo puede estar más cerca de lo que parece

Ni ordenadores cuánticos, ni la criptografía cuántica no podrán obtener la debida desarrollo y convertirse en comunes de la tecnología, sin los sistemas de memoria, que pueden gestionar cuántica de la información de forma fácil y eficaz. La facultad de física de la Universidad de varsovia intenta promocionar cuánticos tecnologías de la información a través de la creación de la energía atómica de la memoria con increíbles características y sencillo diseño.

Después de varios años de ensayos en los laboratorios de física, los primeros cuánticos de la tecnología de la lenta pero segura, reciben la difusión. Uno de los ejemplos es la criptografía cuántica es un método de cifrado que proporciona casi completa de la garantía de la transmisión segura de datos y en la actualidad se acepta de las fuerzas armadas y de banca de instituciones. El procesamiento cuántico de la información y el envío de su larga distancia, sin embargo, seriamente limitada por la falta de la correspondiente memoria. Como escribe Phys.org de la Universidad de varsovia en polonia ha creado totalmente funcional atómica de la memoria con un simple y confiable para el diseño, que se puede utilizar en diversas aplicaciones, incluidas las telecomunicaciones.

"El mayor desafío en la creación de nuestra cuántica de la memoria fue una precisa elección de los parámetros del sistema, que pudiera efectivamente guardar, almacenar y leer información cuántica. También hemos encontrado la manera de reducir el ruido durante el proceso de búsqueda y descubrimiento [de información]", explicó el científico wojciech vasilevski.

Las modernas redes de fibra óptica incluyen la transferencia clásica de la información que utiliza el láser de luz que se propaga en el interior de los cables de fibra óptica. Sin embargo, la atenuación de la señal luminosa en este оптоволоконном cable hace que se atenúa al paso de las largas distancias. Si utiliza cables de fibra óptica, por cada 100 kilómetros tienen que colocar amplificadores láser, умножающие fotones. Transforman una señal débil con una pequeña cantidad de fotones en una señal fuerte con una gran cantidad de fotones.

Sin embargo, en la disgregación de las comunicaciones importantes son los fotones y su estado cuántico. En este ámbito de la amplificación de la señal significa no sólo la multiplicación del número de fotones, sino la preservación de su original de la virgen de estado cuántico. Por desgracia, la información cuántica no se puede duplicar con impunidad: la realización de cualquier dimensión estado cuántico de un fotón, inevitablemente, afectará a su estado original. La imposibilidad de quantum de la clonación, abierto incluso el físico polaco Войцехом Журеком, impone limitaciones fundamentales en las operaciones que pueden llevarse a cabo con el cuántica de la información.

En 2001, un grupo de físicos de la Universidad de innsbruck y la universidad de harvard, propuso que el protocolo de la transferencia de DLCZ, lo que ha hecho posible la transmisión de la información a largas distancias. Según este protocolo, la cuantía de la información que cae en cada salida de un nodo de la red, se guardará allí el tiempo suficiente para garantizar el éxito de la transferencia al siguiente nodo. Pero en este protocolo es fundamental cuántica de la memoria, que almacena el cuántica de la información durante mucho tiempo.

"Hasta ahora, la cuantía de la memoria requería de un complejo equipo de laboratorio y de técnicas integradas de sistema de enfriamiento a muy bajas temperaturas próximas al cero absoluto. Unidad atómica de la memoria que hemos creado, puede funcionar mucho más altas temperaturas, a menos de 10 grados centígrados, y esta memoria es mucho más fácil de mantener", señala radek Крапкиевич, estudiante de doctorado y coautor del trabajo.

El elemento principal del dispositivo de memoria creado por físicos de la universidad de varsovia, es el cristal de la cámara de 2,5 cm de diámetro y 10 cm de longitud, las partes están cubiertas por el рубидием, y ella misma está llena de gas inerte. Cuando el tubo se calienta lentamente, parejas рубидия llenan la cámara, mientras que el gas inerte ralentiza su movimiento y por lo tanto reduce el ruido. Cuando la información se almacena en esta cámara, los fotones de un rayo láser "отпечатывают" cuántico de estado en multitud de átomos de рубидия. Al mismo tiempo que emiten y otros fotones, y su detección indica que los datos se han guardado. La información que se almacena en la memoria, puede ser retirado con la ayuda de otro seleccionado especialmente pulso de láser.

Para la grabación y obtener cuántica de la información, los científicos utilizaron técnicas avanzadas de filtrado de la luz y de innovación de la cámara de su propio diseño. Esta cámara es capaz de distinguir individuales de los fotones, es de muy bajo nivel de ruido y velocidad en las decenas de veces superiores a los existentes de las cámaras.

"La estabilidad de los cuántica de la información almacenada en la memoria, tiene una duración de unos pocos microsegundos hasta decenas de microsegundos. Usted puede hacer una pregunta como esa недолговечная la memoria puede ser en general es útil, pero hay que tener en cuenta que todo depende de la aplicación. En el ámbito de las telecomunicaciones marco de tiempo en microsegundos son adecuadas para hacer varios intentos de transmisión cuántica de la señal a la siguiente retransmisión de la estación", subraya miguel dombrovsky, estudiante de doctorado de la facultad.

Experiencia de trabajo con sutiles fenómenos de la óptica cuántica permitió a los científicos de la universidad de varsovia reducir significativamente el nivel de ruido en la disgregación de las señales. Al extraer la información de la mayor parte del ruido se deja llevar por los fotones que se emiten las celdas de la memoria, en el otro sentido, diferente de aquel en el que se va cuántica de la información.

La misma celda atómica cuántica memoria es capaz de almacenar la luz con diferentes tipos espaciales de moda (tipos de vibración). De ello se desprende que desarrollos científicos tienen disponible una potencia en este momento. En el real квантовом de telecomunicaciones la aplicación de una celda de este tipo puede servir como un búfer de memoria para varios cables de fibra óptica al mismo tiempo.

Fuente: hi-news.ru