Informacje kwantowe mogą być przesyłane szybciej i bezpieczniej. Pomoże nowe źródło światła

Naukowcy z fińskiego Uniwersytetu Aalto zamierzają zbudować rewolucyjne źródło światła LED, które posłuży do generowania splątanych par fotonów. To z kolei mogłoby posłużyć do zwiększenia efektywności i bezpieczeństwa przesyłania informacji.

Stan splątany, zwany również splątaniem kwantowym, umożliwia połączenie dwóch fotonów bez względu na dzielącą je odległość. Z tego względu pojawiają się niezwykłe możliwości, jakie niesie ze sobą to zjawisko. Z drugiej strony, nieustanny rozwój komputerów kwantowych, kryptografii i czujników sprawia, że pojawia się potrzeba dostarczania nowych, wydajniejszych źródeł splątanych par fotonów.

Czytaj też: To wreszcie się udało! Stworzono komputery kwantowe o wierności przekraczającej 99%

Schemat generatora splątanych fotonów

Na czele zespołu badawczego zajmującego się tą sprawą stanął Pertti Hakonen, który wyjaśnia, że do tej pory splątane fotony były wytwarzane za pomocą nieliniowych kryształów, co jest niezwykle nieporęczne i niezbyt wydajne. Wynika to z faktu, iż w ten sposób powstaje tylko kilka par kwantowych, a proces generowania jest losowy i ma niską efektywność.

Dzięki źródłu projektowanemu przez zespół Hakonena będzie można wydajniej przesyłać informacje kwantowe

Z tego względu Hakonen i jego współpracownicy chcą stworzyć efektywne, kompaktowe, jasne i sterowalne źródło splątanych fotonów. Zamierzają w tym celu wykorzystać nowoczesne technologie oparte na materiałoznawstwie, które umożliwiają tworzenie warstw składających się z jednego lub kilku atomów. W grę wchodzi więc między innymi grafen, azotek boru czy disiarczek molibdenu. Mogłyby one zostać dostosowane tak, aby powstały niestandardowe struktury.

Czytaj też: Nowy kwantowy superkomputer JUNIQ uruchomiony w Niemczech ma 5000 kubitów

Idąc dalej, integracja generatora splątanych fotonów z procesorami kwantowymi umożliwiłaby szybką komunikację kwantową między poszczególnymi procesorami. Wchodziłoby to w grę nawet w razie występowania między nimi sporych odległości. Połączone ze sobą komputery kwantowe mogłyby stworzyć kwantowy Internet, w którym mogłyby być prowadzone rozproszone obliczenia kwantowe. Rozproszenie kwantowe sprawiłoby natomiast, że procesory mogłyby składać się z prostych nadprzewodnikowych komputerów kwantowych i unikać problemów sprawianych zazwyczaj przez kubity.