Два фотона для квантовой запутанности — успех 50%. Один фотон — почти 100%. Идеальный рецепт квантового интернета найден?
NewsMakerПросто поставили зеркало - и подняли точность связи до идеала.
Квантовые сети давно считают практичным способом собрать большой квантовый компьютер из нескольких небольших модулей, которые работают как единая система. Чтобы такие узлы действительно взаимодействовали между собой, им нужна запутанность - квантовая связь, при которой удаленные объекты оказываются в общем коррелированном состоянии. Команда Academia Sinica на Тайване при участии коллег из Гарварда предложила вариант протокола , который делает такую связь надежнее и при этом не требует редкого или дорогого оборудования.
Во многих схемах удаленные атомные узлы соединяют через интерфейс «атом–оптическая полость». Полость проще всего представить как резонатор с зеркалами, где фотон многократно проходит внутри и из-за этого сильнее взаимодействует с атомами. Для сети это удобно: атомы могут работать как квантовая память , а фотоны подходят для передачи состояния по оптоволокну и другим оптическим линиям.
Два десятилетия назад физики Орхусского университета предложили протокол state-carving, SC, для получения запутанности между удаленными устройствами. Главная беда классической версии в том, что она срабатывала примерно в 50% случаев. Для отдельных экспериментов это еще можно пережить, но в большой сети, где операцию приходится повторять снова и снова, такие потери быстро становятся критичными.
Новый вариант меняет один ключевой момент, причем довольно простым способом. Вместо двух фотонов используют один, но заставляют его дважды взаимодействовать с атомами, а измеряют только после второго прохода. Так исчезает просадка по вероятности, которая раньше появлялась из-за промежуточного детектирования до финальной регистрации. В идеальном пределе авторы рассчитывают на вероятность успеха, близкую к 100%.
Квантовые сети давно считают практичным способом собрать большой квантовый компьютер из нескольких небольших модулей, которые работают как единая система. Чтобы такие узлы действительно взаимодействовали между собой, им нужна запутанность - квантовая связь, при которой удаленные объекты оказываются в общем коррелированном состоянии. Команда Academia Sinica на Тайване при участии коллег из Гарварда предложила вариант протокола , который делает такую связь надежнее и при этом не требует редкого или дорогого оборудования.
Во многих схемах удаленные атомные узлы соединяют через интерфейс «атом–оптическая полость». Полость проще всего представить как резонатор с зеркалами, где фотон многократно проходит внутри и из-за этого сильнее взаимодействует с атомами. Для сети это удобно: атомы могут работать как квантовая память , а фотоны подходят для передачи состояния по оптоволокну и другим оптическим линиям.
Два десятилетия назад физики Орхусского университета предложили протокол state-carving, SC, для получения запутанности между удаленными устройствами. Главная беда классической версии в том, что она срабатывала примерно в 50% случаев. Для отдельных экспериментов это еще можно пережить, но в большой сети, где операцию приходится повторять снова и снова, такие потери быстро становятся критичными.
Новый вариант меняет один ключевой момент, причем довольно простым способом. Вместо двух фотонов используют один, но заставляют его дважды взаимодействовать с атомами, а измеряют только после второго прохода. Так исчезает просадка по вероятности, которая раньше появлялась из-за промежуточного детектирования до финальной регистрации. В идеальном пределе авторы рассчитывают на вероятность успеха, близкую к 100%.