중국의 한 과학자 팀은 30 마일 (50 킬로미터) 이상의 광섬유 케이블을 연결하여 이전 기록을 40 배 이상 뛰어 넘었습니다. 이 업적은 해킹 방지 인터넷을 향한 중요한 단계라고 과학자들은 말했다.
오늘날 우리가 사용하는 인터넷은 진정으로 혁신적인 발명이었습니다. 세계와 정보를 연결하여 귀엽고 귀여운 고양이 사진을 공유 할 수있었습니다. 그러나 인터넷에는 중요하거나 민감한 정보를 가로 채려는 해커도 있습니다. 물리학 자들은 슈뢰딩거의 고양이, 아 원자 입자의 기묘한 성격을 드러내는 유명한 가설적인 죽은 동물의 도움을 받아 해결책을 찾았습니다.
그 제안 된 해결책은 기이 한 양자 역학 세계에 의해 지배되는 새로운 인터넷입니다. 이러한 인터넷은 언젠가 안전하게 데이터를 보내고 받고 저장하는 표준이 될 수 있습니다.
고전적인 컴퓨팅 세계에서, 정보는 0 또는 1의 값을 갖는 비트로 표현된다. 양자 컴퓨터와 같은 양자 인터넷은 중첩 원리 인 양자 역학의 기본 특성 중 하나를 이용할 것이다. 이 원리는 물리학 자 Erwin Schrödinger의 고양이 역설을 상자에서 죽은 상태와 동시에 살아있는 상태에서 사용하는 것으로 유명합니다. 양자 컴퓨터는 양자 비트 또는 "qubits"를 사용하는데, 이들은 양자점이 1과 0의 값을 동시에 갖는 중첩 상태에 존재할 수 있습니다. 큐비 트는 관찰자가 측정 할 때까지이 불확실성 상태에 있으며 큐 비트를 0 또는 1의 명확한 상태로 접습니다.
둘 이상의 큐빗을 함께 연결하면 서로 얽히게됩니다. 양자 얽힘은 두 개 이상의 입자 사이의 미묘한 연결로, 하나에서 수행되는 모든 동작이 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 관계없이 다른 것에 즉시 영향을 미칩니다. 알버트 아인슈타인 (Albert Einstein)은이 현상을 "먼 거리에서의 우스꽝스러운 행동"으로 유명했습니다. 양자 인터넷의 진정한 마술은 양자 순간 이동이라고도하는 얽힌 입자를 사용하여 정보가 전송 될 때 시작됩니다.
허페이 중국 과학 기술 대학 물리학과 교수 지안 웨이 팬 (Jian-Wei Pan) 이 연구의 공동 저자는 National Science Review와의 인터뷰에서 말했다.
얽힌 큐빗은 물리적으로 어떤 형태 나 형태로도 연결되어 있지 않기 때문에 그들 사이의 통신 차단은 불가능합니다.
Pan과 그의 팀은 이미 빈 공간을 통해 먼 거리에있는 가벼운 입자 또는 광자의 얽힘을 시연했습니다. 2017 년에 그의 팀은 미키 우스 (Micius)라는 지구 궤도 위성 중계기를 사용하여 1,200km (746 마일) 떨어진 두 광자를 얽었습니다.
실제로 얽힘은 까다로운 사업입니다. 온도 나 진동의 변화와 같은 가장 작은 장애는 얽힌 입자 사이의 연결을 끊어 공유 상태를 붕괴시킬 수 있습니다. 진정한 양자 인터넷을 실현하기 위해서는 물리학 자들이 소위 양자 메모리의 도움을 받아야합니다.
"중국 양자 과학은 양자 정보를 저장하는 장치로, 두 국가의 중첩을 저장해야한다"고 허페이의 중국 과학 기술 대학교 물리학과 교수 인 Xiao-Hui Bao는 말했다. 라이브 과학.
양자 기억
지난 2 월 12 일 Nature 지에 발표 된 이번 연구에서 Pan과 그의 동료들은 50km의 광섬유 케이블에 양자 메모리를 연결하는 데 성공했다. 이전의 기억들 사이의 분리 기록은 1.3km였다.
새로운 연구의 실험에서 양자 메모리는 진공에 갇힌 레이저 냉각 루비듐 원자의 앙상블이라고 Bao는 말했다. 이 팀은 광자를 사용하여 1 억 개의 갇힌 원자의 구름을 읽고 씁니다. 광자들은 원자를 더 높은 에너지 상태로 여기시켜 연구원들이 얽히고 자하는 큐 비트를 설정하고 얽힌 광자를 생산하여 광 케이블로 보내는데 사용되었다. 연구원들은 실험실에서 감긴 50km의 광섬유 케이블에서 손실되지 않도록 광자의 주파수를 변경해야했습니다. 마지막으로, 광자는 제 2 양자 메모리를 성공적으로 얽 히기 위해 케이블을 통해 여행 할 때 보내질 수있다.
메모리들 사이의 양자 얽힘이 달성되었지만, 팀은 아직 두 노드 사이에서 정보의 양자 순간 이동을 수행하지 않았다. 연구원들은이 연구가 얽힌 통신을 더 먼 거리로 확장하여 결국 대규모 양자 네트워크로 이끄는 양자 중계국의 웹을 만들 수있는 길을 열어 줄 것이라고 말했다.
