Keterikatan mengirim lebih dari 50 km serat optik – Sains Terkini


Untuk pertama kalinya, sebuah tim telah mengirim sebuah partikel cahaya terjerat dengan materi lebih dari 50 km serat optik. Ini membuka jalan bagi penggunaan praktis jaringan kuantum dan menetapkan tonggak untuk internet kuantum masa depan.

Internet kuantum menjanjikan komunikasi yang sepenuhnya menggunakan tap-proof dan jaringan sensor terdistribusi yang kuat untuk sains dan teknologi baru. Namun, karena informasi kuantum tidak dapat disalin, tidak mungkin untuk mengirim informasi ini melalui jaringan klasik. Informasi kuantum harus ditransmisikan oleh partikel kuantum, dan antarmuka khusus diperlukan untuk ini. Fisikawan eksperimental yang berbasis di Innsbruck Ben Lanyon, yang dianugerahi Penghargaan MULAI Austria pada tahun 2015 untuk penelitiannya, sedang meneliti persimpangan penting dari Internet kuantum masa depan. Sekarang timnya di Departemen Fisika Eksperimental di Universitas Innsbruck dan di Institut Optik Quantum dan Informasi Quantum dari Akademi Ilmu Pengetahuan Austria telah mencapai rekor untuk transfer keterikatan kuantum antara materi dan cahaya. Untuk pertama kalinya, jarak 50 kilometer ditutup menggunakan kabel serat optik. "Ini adalah dua urutan besarnya lebih dari yang sebelumnya mungkin dan merupakan jarak praktis untuk mulai membangun jaringan kuantum antar kota," kata Ben Lanyon.

Foton yang dikonversi untuk transmisi

Tim Lanyon memulai percobaan dengan atom kalsium yang terperangkap dalam perangkap ion. Dengan menggunakan sinar laser, para peneliti menulis keadaan kuantum ke ion dan secara bersamaan menggairahkannya untuk memancarkan foton di mana informasi kuantum disimpan. Akibatnya, keadaan kuantum atom dan partikel cahaya terjerat. Tetapi tantangannya adalah untuk mengirimkan foton melalui kabel serat optik. "Foton yang dipancarkan oleh ion kalsium memiliki panjang gelombang 854 nanometer dan cepat diserap oleh serat optik," kata Ben Lanyon. Oleh karena itu timnya awalnya mengirimkan partikel cahaya melalui kristal nonlinear yang diterangi oleh laser yang kuat. Dengan demikian panjang gelombang foton dikonversi ke nilai optimal untuk perjalanan jarak jauh: panjang gelombang standar telekomunikasi saat ini 1550 nanometer. Para peneliti dari Innsbruck kemudian mengirimkan foton ini melalui garis serat optik sepanjang 50 kilometer. Pengukuran mereka menunjukkan bahwa atom dan partikel cahaya masih terjerat bahkan setelah konversi panjang gelombang dan perjalanan panjang ini.

Jarak yang lebih jauh terlihat

Sebagai langkah selanjutnya, Lanyon dan timnya menunjukkan bahwa metode mereka akan memungkinkan keterjeratan yang dihasilkan antara ion yang berjarak 100 kilometer dan lebih. Dua node mengirim masing-masing foton terjerat pada jarak 50 kilometer ke persimpangan di mana partikel cahaya diukur sedemikian rupa sehingga mereka kehilangan keterikatan mereka dengan ion, yang pada gilirannya akan melibatkan mereka. Dengan jarak 100 kilometer node sekarang menjadi kemungkinan, seseorang dapat membayangkan membangun jaringan kuantum materi cahaya antar kota pertama di dunia dalam beberapa tahun mendatang: hanya beberapa sistem ion yang terperangkap yang diperlukan dalam cara untuk membangun internet kuantum antara Innsbruck dan Wina, misalnya.

Referensi:

Material disediakan oleh Universitas Innsbruck. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.