Oczywiście nie działa on pod względem lingwistycznym, choć i tak wykazuje szereg podobieństw do tego, jak my tłumaczymy słowa w różnych językach. Tutaj komunikacja odnosi się natomiast do konwersji sygnałów mikrofalowych na optyczne – i odwrotnie. Wysoka wydajność takiego układu, wraz z jego kompaktowymi rozmiarami, mają przesądzić o ostatecznym sukcesie tej technologii.
Czytaj też: Komunikacja kwantowa to nasza przyszłość? Niemcy testują ją na rekordową skalę
Za opisywaną koncepcją stoją przedstawiciele Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej, którzy mówią o wpływie ich rozwiązania chociażby na rozwój internetu kwantowego o globalnym zasięgu. Taka komunikacja prowadzone na duże odległości byłaby szczególnie sprawna ze względu na możliwość konwersji nawet 95 procent sygnału bez dodatkowego szumu. A wszystko to przy zachowaniu gabarytów pozwalających na zmieszczenie się w klasycznym, krzemowym układzie scalonym.
Pozostając w realiach językowych, autorzy badań w tej sprawie porównują swoje dzieło do sytuacji, w której ludzki tłumacz jest w stanie odczytać poprawnie niemal wszystkie słowa, zachowując przy tym oryginalny przekaz i nie dodając żadnego dodatkowego szumu. Oczywiście cały czas mówimy o kwantowym odpowiedniku, w którym zachowane są połączenia kwantowe między odległymi cząsteczkami i istnieje możliwość działania w obu kierunkach.
Tłumacz kwantowy ma postać konwertera sygnałów mikrofalowych na optyczne – i odwrotnie
Skąd w ogóle bierze się konieczność wykonywania konwersji? Z bardzo prostej przyczyny: komputery kwantowe przetwarzają informacje z wykorzystaniem sygnałów mikrofalowych, ale kiedy przychodzi pora na przesyłanie tych danych, to wykorzystuje się w tym celu instalacje światłowodowe. To z kolei wymusza konieczność przekształcenia sygnałów z mikrofalowych na optyczne.
Im wyższa dokładność i niższy wskaźnik zakłóceń, tym lepiej, ponieważ w przeciwnym razie może dojść do zerwania splątania kwantowego. Einstein określał je mianem upiornego działania na odległość i trzeba przyznać, że jego respekt nie brał się znikąd: splątanie kwantowe sprawia między innymi, że wpływając na jedną z cząstek w splątanej parze, będziemy mieli też wpływ na drugą z nich – nawet jeśli będzie ona oddalona o lata świetlne.
Czytaj też: Trzy warstwy grafenu wystarczą, aby zmienić świat. To nowy rozdział w badaniach kwantowych
Artykuł poświęcony nowemu tłumaczowi kwantowemu został zamieszczony na łamach npj Quantum Information. Jego autorzy mówią o czymś, co określają mianem mikrofalowo-optycznego konwertera fotonów montowanego na płytce krzemowej. Kluczem do sukcesu okazują się defekty magnetyczne osadzane w krzemie w celu kontrolowania jego właściwości. Prowadzi to do realizacji scenariusza, w którym sygnały mikrofalowe i optyczne są precyzyjnie dostrojone, a elektrony w tych defektach zamieniają jeden sygnał.
Bardzo niskie zapotrzebowanie na energię, wraz z wysoką skutecznością działania i bardzo ograniczonym ryzykiem pojawienia się zakłóceń sprawiają, iż taki konwerter naprawdę może podbić świat. Poza tym autorzy zwracają uwagę na istotną kwestię, odnoszącą się do możliwości konstruowania takich urządzeń z wykorzystaniem obecnie dostępnych technologii oraz łatwej integracji z dostępną infrastrukturą komunikacyjną.