‍ 🔴تله‌پورت کوانتومی می‌تواند افت فوتون را در ارتباطات دوربرد کاهش دهد

🔹گروهی از محققان دانشگاه علوم و فناوری چین به رهبری چائویانگ لو، در مقاله‌ای که در Nature Physics منتشر شده، برای نخستین بار برتری عملی #تله‌پورت_کوانتومی را بر ارسال مستقیم فوتون در یک کانال با تلفات بالا، به صورت آزمایشگاهی به اثبات رسانده‌اند.

🔸آن‌ها با طراحی یک طرح کاملاً اپتیکی جدید، موفق به آماده‌سازی از راه دور جفت‌های فوتونی درهم‌تنیده شدند که کیفیت بالایی داشته و تا حد زیادی از افت فوتون در کانال ارتباطی مصون هستند. این طرح به عنوان نسخه‌ای بدون شرط از جابجایی درهم‌تنیدگی (Entanglement Swapping) عمل می‌کند‌.

🔹در این طرح از میان شش فوتون تولیدشده، چهار فوتون اندازه‌گیری می‌شوند و نتایج این اندازه‌گیری‌ها، ایجاد یک جفت اینشتین-پودولسکی-روزن (EPR pair) با کیفیت بالا را در دو فوتون باقی‌مانده، نوید می‌دهند یا اصطلاحاً اعلام (herald) می‌کنند. نکته‌ی کلیدی این است که این جفت اعلام‌شده، به گونه‌ای آماده می‌شود که از تلفات موجود در ارسال مستقیم تا حد زیادی پرهیز می‌کند.

🔸محققان پس از شبیه‌سازی و مشخصه‌یابی تجربی این طرح، پارامترهای مهمی همچون کارایی اعلام (heralding efficiency) و وفیدلیتی جفت‌های درهم‌تنیده را اندازه‌گیری کردند و سپس از این جفت‌ها به عنوان منبعی برای انجام تله‌پورت از طریق یک کانال تلفاتی با انتقال‌پذیری حدود ۱ درصد استفاده کردند.

🔹فیدلیتی در این آزمایش در سطح بالایی حفظ شد. یافته‌های آن‌ها نشان داد که فرآیند تله‌پورت، تقریباً سه برابر کارآمدتر از ارسال مستقیم فوتون است؛ حتی زمانی که روش ارسال مستقیم با بهترین روش کلاسیکی یعنی همتاسازی کوانتومی بهینه (optimal quantum cloning) تقویت شده باشد.

❗به عبارت دیگر، بازدهی انتقال اطلاعات در روش تله‌پورت کوانتومی به مراتب بیشتر از روش مستقیم است و این برتری به صورت بدون شرط به اثبات رسیده است، به این معنی که وابسته به شرایط خاصی نیست و همواره صادق است.

🔸این دستاورد، تله‌پورت کوانتومی را که پیشتر بیشتر به عنوان یک اصل بنیادین جذاب در فیزیک مطرح بود، به عنوان یک راهکار عملی برای غلبه بر مشکل افت شدید فوتون در کانال‌های نوری دوربرد معرفی می‌کند. این روش می‌تواند مسیری امیدوارکننده برای توسعه‌ی شبکه‌های کوانتومی کارآمدتر، رله‌های کوانتومی، تکرارکننده‌های کوانتومی و پردازنده‌های کوانتومی متصل به یکدیگر باشد.

🔹 تیم تحقیقاتی در حال برنامه‌ریزی برای آزمایش‌های بعدی در شرایط واقعی و خارج از محیط کنترل‌شده‌ی آزمایشگاه، نظیر استفاده از ارتباطات فیبر نوری واقعی است. همچنین آن‌ها قصد دارند این روش را برای آماده‌سازی اعلام‌شده‌ی حالت‌های درهم‌تنیده‌ی پیچیده‌تر مانند حالت‌های GHZ گسترش دهند تا بتوانند پروتکل‌های قدرتمندتری را در شبکه‌های کوانتومی پیاده‌سازی کرده و برتری کوانتومی را در حوزه‌های ارتباطات، محاسبات توزیع‌شده و پردازش اطلاعات شبکه‌ای به نمایش بگذارند.

📎لینک خبر

🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰
🟢join: @QuantumTEQ
🌐Website
🔵LinkedIn
#اخبار  #ارتباطات_کوانتومی