과학

Beam me up: 사상 처음으로 장거리 양자 순간이동이 일어났다

2024

USS Enterprise의 수송 데크에 광선을 쏘고 싶다면 손을 들어보십시오. 어쩌면 우리는 아직 전체 인간을 순간이동하는 지점에 도달하지 않았을 수도 있지만(죄송합니다 Scotty), 우리가 달성한 것은 양자 인터넷을 향한 거대한 돌파구입니다.

Fermilab, NASA의 Jet Propulsion Lab, Harvard University, University of Calgary 및 AT&T의 공동 팀인 Caltech 주도 이제 성공적으로 텔레포트되었습니다. 90% 정밀도로 거의 14마일의 광섬유 케이블에 큐비트(양자 정보의 기본 단위)를 전송합니다. 신비하게 얽힌 양자 입자가 서로 멀리 떨어져 있어도 똑같이 행동하는 현상인 양자 얽힘 때문입니다.

양자 인터넷이 마침내 사물이 된다면 와이파이는 쓸모없게 보이고 전화 접속은 이미 있는 것보다 훨씬 더 오래될 것입니다. Fermilab Quantum Institute의 양자 과학 책임자인 Panagiotis Spentzouris는 광섬유 케이블을 통해 1.5마이크론의 통신 파장에서 시간 빈(도착 시간 큐비트의 빛)을 활용하여 지속적이고 충실도가 높은 양자 순간이동을 달성했다고 말했습니다. SYFY WIRE 이 유형의 큐비트는 양자 네트워크 배포에 필요한 여러 장치와 호환됩니다.

오늘날 통신 기술의 모든 곳에 사용되는 광섬유 케이블이 실험에 사용되었음을 알 수 있습니다. 언젠가는 인터넷의 다음 버전으로 발전할 수 있는 Caltech(CQNET) 및 Fermilab(FQNET)의 실험에도 사용된 레이저, 전자 및 광학 장비. 이것은 당신도 알고 있는 장비이지만, 이 실험을 위해 한 일은 결함 없이 작동할 수 있게 한 것입니다. 정보는 얽힌 입자의 제어 및 동기화를 관리하면서 정보를 모니터링하는 반자율 시스템의 도움으로 워프 속도로 케이블을 가로질러 이동했습니다. 시스템은 사람의 개입 없이 최대 일주일 동안 실행될 수 있습니다.

따라서 얽힌 큐비트가 거리에도 불구하고 떼려야 뗄 수 없이 연결되어 있다면 정보가 이동할 수 있는 거리에도 한계가 있는 것일까요? 가설적으로, 그들은 영원히 계속될 수 있습니다. 현실에 존재하는 한계는 큐비트가 아니라 주변 환경의 영향입니다. 정보를 포함하는 큐비트 중 하나는 그대로 유지되고 다른 큐비트는 해당 정보를 전송해야 하는 곳으로 확대해야 합니다. 도중에 장애물에 부딪힐 수 있습니다.

정보가 전송될 수 있는 거리를 제한하는 것은 손실과 노이즈입니다. 정보를 전송하는 데 사용하는 매체의 속성이나 매체에 대한 환경의 영향 또는 실현하기 위해 수행해야 하는 다양한 작업의 불완전성 정보 전송, Spentzouris는 최근에 발표된 연구를 공동 저술했습니다. PRX는 다음과 같이 노력합니다. , 말했다.

양자 인터넷이 이 실험에서 다룰 수 있는 범위 내에서 고정밀로 실행되도록 하려면 필요한 동력을 제공하는 양자 순간이동이 필요합니다. 양자 메모리 그리고 양자 중계기 . 양자 메모리는 기본적으로 컴퓨터와 스마트폰이 현재 사용하는 메모리의 양자 버전입니다. 메모리를 100101011과 같은 것으로 저장하는 대신 큐비트 형태로 저장합니다. 얽힌 큐비트가 가능한 한 멀리 이동할 수 있도록 하기 위해 양자 리피터는 큐비트를 순간이동하는 섹션으로 분할하여 큐비트를 쉽게 횡단할 수 있도록 합니다.

이 시스템으로 Spentzouris와 그의 팀은 서사시를 계획하고 있습니다. 일리노이 익스프레스 양자 네트워크(IEQNET) , CQNET 및 FQNET 실험이 성공적으로 수행한 것과 동일한 기술을 사용합니다. 이 공상 과학 아이디어를 실현하려면 분명히 더 많은 기술이 필요합니다. 양자 노드 및 제어를 위해 양자 및 비양자 기능을 결합합니다. 누락된 유일한 것은 중계기일 것입니다. 그러한 광활한 지역에서 작동하려면 더 많은 개발이 필요하기 때문입니다. Spentzouris는 양자 컴퓨팅 자체가 인터넷 그 이상에 도달한다고 믿습니다.

완전히 분산된 양자 컴퓨팅에는 GPS, 현재 달성할 수 있는 그 어떤 것 이상의 보안 계산, 기초 과학 발견뿐만 아니라 새로운 재료 및 의학 설계의 발전을 가능하게 하는 모든 방법이 포함됩니다. 그것은 양자 컴퓨팅의 완전한 힘을 발휘하고 우리 삶에 지대한 영향을 미칠 것입니다.