Zásadný prelom v oblasti kvantovej mechaniky

Výskumníci z kodanského Inštitútu Nielsa Bohra v spolupráci s Ruhrskou univerzitou v Bochume vyriešili pretrvávajúci problém v kvantovom výskume. Teraz môžu ovládať dva kvantové zdroje svetla namiesto jedného. Aj keď sa to na prvý pohľad môže zdať triviálne, je to obrovský krok vpred. Umožňuje to totiž vytvorenie kvantového mechanického prepojenia, fenoménu, ktorý má obrovský potenciál pre komerčné technologické aplikácie.

^{Zdroj Foto: NBI}

Ovládanie dvoch kvantových svetelných zdrojov je v kvantovej fyzike kľúčové. Výskumníci na celom svete sa už dlho snažia vyvinúť stabilné kvantové svetelné zdroje a dosiahnuť prepojenie (entanglement) – fenomén, kde sa dva svetelné zdroje môžu okamžite navzájom ovplyvňovať, dokonca aj na veľké vzdialenosti. Kvantové prepojenie tvorí základ kvantových sietí a je kľúčové pre vývoj efektívnych kvantových počítačov.

Výskumníci z Inštitútu Nielsa Bohra nedávno zverejnili svoje zistenia v časopise Science. Podľa profesora Petra Lodahla, kľúčového výskumníka tohto projektu, ide o rozhodujúci krok smerom k pokroku v kvantovej technológii a „kvantizovaniu“ počítačov, šifrovania a internetu. Táto inovácia sa deje na nanočipe sotva väčšom ako ľudský vlas, ktorý výskumníci vyvinuli v posledných rokoch. Skupina profesora Lodahla sa zameriava na kvantové technológie využívajúce fotóny (častice svetla) na prenos kvantovej informácie.

^{Zdroj Foto: Ola J. Joensen}

Doteraz však mohli ovládať vždy len jeden zdroj svetla pre citlivosť týchto zdrojov na vonkajší šum. V rámci nového výskumu sa podarilo vytvoriť dva identické kvantové svetelné zdroje. Kvantové prepojenie znamená, že ovládaním jedného svetelného zdroja okamžite ovplyvníte druhý. Vďaka tomu možno vytvoriť celú sieť prepojených kvantových svetelných zdrojov, ktoré na seba navzájom pôsobia a ktoré môžete získať na vykonávanie kvantových bitových operácií rovnakým spôsobom ako bity v bežnom počítači, len oveľa výkonnejšie.

Použitie 20-30 prepojených kvantových svetelných zdrojov by umožnilo vybudovať univerzálny kvantový počítač s opravou chýb. Najväčšou výzvou bol prechod od ovládania jedného kvantového zdroja svetla k dvom, čo si vyžadovalo vývoj extrémne vyrovnaných nanočipov a presné ovládanie každého zdroja svetla. Ďalšou úlohou je teraz stavať na tejto práci a aplikovať kvantovú fyziku na technológie, ako sú počítače, internet a šifrovanie.

Zdroj: thebrighterside.news.

^{Zdroj Foto: freepik.com.}