دانشمندان دانشگاه پنسیلوانیا در ایجاد روشی جدید برای انتقال اطلاعات و ارتباطات کوانتومی با استفاده از نوعی ذرات نوری به نام qudits پیشرفت چشمگیری داشته اند. این کیوبیت ها نسبت به کیوبیت ها مزیت هایی دارند و نوید یک اینترنت کوانتومی امن و قدرتمند را می دهند.
به گزارش دیجیاتو، این روش جدید از دو خاصیت نور (حالت فضایی و قطبش آن) برای ایجاد سی تی های چهار بعدی استفاده می کند. این کیوبیت ها بر روی تراشه خاصی ساخته شده اند که مهندسی کوانتومی و انتقال دقیق داده ها را امکان پذیر می کند. این روش جدید نسبت به روش های مرسوم مزایایی دارد و سرعت انتقال داده و تحمل خطا را افزایش می دهد.
مزیت روش جدید ارتباط کوانتومی
اطلاعات کوانتومی معمولاً روی کیوبیت ها کدگذاری می شوند که به دلیل خاصیت برهم نهی آنها می توانند در صفر، یک یا هر دو حالت به طور همزمان وجود داشته باشند. این ویژگی آنها را برای محاسبات پیچیده ایده آل می کند، اما مقدار داده ای را که می توانند در ارتباطات حمل کنند محدود می کند. در مقابل، QD ها می توانند اطلاعات را در ابعاد بالاتر رمزگذاری کنند و داده های بیشتری را در یک عملیات انتقال دهند.
یکی از مزایای کلیدی این روش، توانایی QD ها برای حفظ خواص کوانتومی خود در فواصل طولانی است. این آنها را برای کاربردهایی مانند ارتباطات کوانتومی مبتنی بر ماهواره، که در آن داده ها باید مسافت های طولانی را بدون از دست دادن یکپارچگی خود طی کنند، عالی می کند.
در روش جدید، محققان از درهم تنیدگی کوانتومی و دو فوتون استفاده کردند. درهم تنیدگی پدیده ای است که در آن دو ذره با هم مرتبط هستند و بدون توجه به فاصله فیزیکی دارای سرنوشت و خواص یکسانی هستند.
در این حالت، فوتونی به نام “فوتن سیگنال” بر روی تراشه پرتاب می شود تا با استفاده از حالت فضایی و قطبش آن یک QD 4 بعدی ایجاد کند. فوتون دیگر به نام “فوتن غیرفعال” نیز بدون تغییر باقی می ماند و نقش آن در واقع کنترل از راه دور فوتون سیگنال است. اکنون، با مهندسی و دستکاری فوتون غیرفعال، دانشمندان می توانند وضعیت فوتون سیگنال را کنترل کرده و اطلاعات را در آن رمزگذاری کنند.
این روش جدید این پتانسیل را دارد که ارتباطات کوانتومی را متحول کند و راه را برای یک اینترنت کوانتومی پرسرعت هموار کند که می تواند به طور قابل اعتماد مقادیر زیادی داده را در فواصل طولانی منتقل کند.
