To zasługa przedstawicieli Uniwersytetu w Innsbrucku, którzy wykorzystali węzeł repeatera kwantowego do przesłania informacji kwantowych na dystansie około 50 kilometrów. Co więcej, autorzy przekonują, jakoby dało się jeszcze bardziej zwiększyć tę odległość, nawet do 800 kilometrów.
Czytaj też: Narzędzie Google przewiduje powodzie. Jak działa w Polsce?
O kulisach całego przedsięwzięcia naukowcy z Austrii piszą na łamach Physical Review Letters. Dzięki ich dokonaniom mogłaby kiedyś powstać komunikacja odporna na zakłócenia oraz rozproszone sieci czujników. Fotony przesyłane między węzłami sieci przemieszczają się przez falowody optyczne, lecz im większa odległość, tym bardziej rośnie ryzyko utraty fotonów.
Rozwiązaniem miało być zaprojektowanie repeatera kwantowego, a pierwsze kroki w tym kierunku wykonano już 25 lat temu. Za pomysłem również stali naukowcy z Uniwersytetu w Innsbrucku, a teraz ich następcy postanowili zrealizować całą ideę. W teorii takie repeatery miałyby zawierać źródła splątania światło-materia i pamięci służące do generowania splątania w niezależnych łączach sieciowych. Te byłyby ze sobą splątane, co miałoby funkcjonować również na odległościach liczonych w kilometrach.
Korzystając z repeatera kwantowego naukowcy byli w stanie przesłać informacje kwantowe na dystansie 50 kilometrów, a w planach mają zwiększenie tej odległości do 800 kilometrów
Na czele zespołu badawczego stanął Ben Lanyon, który wraz ze współpracownikami zbudował podstawowe części repeatera kwantowego. Taki węzeł sieciowy składa się z dwóch pojedynczych układów umożliwiających generowanie splątania za pomocą fotonu na standardowej częstotliwości sieci telekomunikacyjnej. Możliwe stało się też wykorzystywanie tego splątania na dużych dystansach.
Czytaj też: Zastąpili powszechnie stosowany składnik innym. Tak badacze dążą do rewolucji w fotowoltaice
Jak dokładnie działa cały węzeł? W jego skład wchodzą dwa jony wapnia uwięzione w pułapce jonowej w rezonatorze optycznym. Dochodzi też do konwersji pojedynczego fotonu na długość fali telekomunikacyjnej. Ostatecznie eksperyment doprowadził do przesłania informacji kwantowych za pośrednictwem światłowodu łączącego miejsca oddalone od siebie o pięćdziesiąt kilometrów. W ramach dalszych wysiłków autorzy zamierzają dokonać tego samego na dystansie około 800 kilometrów, co pozwoli na przesłanie danych z Innsbrucka do stolicy Austrii.