To bardzo istotne osiągnięcie w kontekście tworzenia protokołów komunikacyjnych przyszłości. Kulisy dotychczasowych analiz zostały zaprezentowane na łamach Physical Review Letters. Jeśli dotychczasowe postępy będą kontynuowane, to w grę powinna wchodzić możliwość prowadzenia zaawansowanej komunikacji z wykorzystaniem złożonych stanów kwantowych w obwodach nadprzewodzących.
Czytaj też: Pierwszy taki półprzewodnik kwantowy na świecie. Nasi sąsiedzi zaprojektowali wyjątkowe urządzenie
W ramach wcześniejszych badań członkom tego samego zespołu udało się uzyskać zdalne splątanie, a także wysyłać złożone stany kwantowe. Transfer ten obejmował jeden kubit jednocześnie. Tym razem autorzy postanowili pójść o krok dalej. Chcieli dokonać transferu obejmującego wiele fotonów jednocześnie. Kluczem do osiągnięcia tego celu okazało się wysłanie stanu kwantowego do rezonatora, a następnie do linii transmisyjnej. Później trzeba było skorzystać ze zdalnego rezonatora w celu ponownego przechwycenia i przeprowadzenia analiz.
Rezonatory pozwalają na przechowywanie bardzo złożonych stanów, dzięki czemu wykorzystanie ich do wysyłania i odbierania danych powinno zwiększać przepustowość. Na potrzeby najnowszych eksperymentów członkowie zespołu badawczego wykorzystali nadprzewodzące kubity podłączone do rezonatorów nadprzewodzących. Z kolei te ostatnie były połączone z linią transmisyjną mającej około dwóch metrów długości.
Zaprojektowany przez naukowców z Uniwersytetu w Chicago system komunikacji kwantowej otwiera drzwi do zaawansowanych sposobów na przesyłanie informacji
Efekt końcowy? Co najmniej imponujący. Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych potwierdzili, że możliwa jest dwukierunkowa transmisja pojedynczych fotonów o częstotliwości mikrofalowej. Przeprowadzili także jednoczesną transmisję dwufotonowego stanu Focka – czyli stanu kwantowego będącego elementem przestrzeni Focka o ściśle określonej liczbie cząstek – równocześnie z transmisją jednofotonowego stanu Focka w drugim kierunku. Poza tym doszło do transmisji nałożonych fotonowych stanów Focka.
Kolejny etap eksperymentów obejmował tworzenie stanów reprezentujących splątanie między dwoma rezonatorami. Najpierw badacze dokonali utworzenia stanu splątanego z jednym fotonem współdzielonym między dwoma rezonatorami, by później uzyskać stan z dwoma fotonami współdzielonymi w ten sam sposób. Jak podsumowują autorzy, ich dokonania powinny utorować drogę do wydajnej komunikacji złożonych stanów kwantowych oraz posłużyć rozwojowi komunikacji kwantowej.
Czytaj też: WhatsApp jeszcze bezpieczniejszy. Komunikator będzie strzeżony jak nigdy wcześniej
Jeśli chodzi o plany na najbliższą przyszłość, to naukowcy chcieliby zwiększyć liczbę węzłów, poprawić wierność procesu i poznać możliwości wynikające z dostępu do wielu kanałów komunikacyjnych jednocześnie. Perspektywy są bez wątpienia kuszące, gdyż w grę wchodzi dostarczenie narzędzi pozwalających na bezpieczniejszą i szybszą komunikacje na dużych odległościach.
