‍ 🔴رکورد جدیدی از تست موفق شبکه کوانتومی در هوای آزاد: حفظ درهم‌تنیدگی کوانتومی در ۶۲ کیلومتر فیبر هوایی

🔹محققان مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) به همراه همکارانی از دانشگاه مریلند و شرکت Qunnect، موفق شدند فوتون‌های درهم‌تنیده را به مدت ۲۴ ساعت و با نرخ ۱۵۰۰ جفت در ثانیه، از طریق ۶۲ کیلومتر فیبر نوری هوایی (aerial fiber) موجود در حومه مریلند ارسال کنند.

🔸این آزمایش که در Journal of Optical Communications and Networking منتشر شده، یک «تست فشار» برای شبکه‌های کوانتومی در شرایط واقعی محسوب می‌شود، زیرا فیبرهای مورد استفاده روی تیرهای برق نصب شده‌اند و در معرض نوسانات دمایی (دمای روز باعث انبساط و شب باعث انقباض)، وزش باد و حتی نشستن پرندگان قرار دارند که همگی می‌توانند قطبش فوتون‌ها را مختل کنند.

🔹برخلاف شبکه‌های کلاسیک که اطلاعات را با مدولاسیون توان نور کدگذاری می‌کنند و به این اغتشاشات حساس نیستند، شبکه‌های کوانتومی برای حفظ درهم‌تنیدگی به کنترل دقیق قطبش نیاز دارند، زیرا حالت درهم‌تنیده معمولاً بر اساس جهت نوسان میدان الکتریکی فوتون‌ها تعریف می‌شود.

🔸برای غلبه بر این چالش، تیم از فناوری تثبیت‌سازی لحظه‌ای (real-time polarization stabilization) ساخت شرکت #Qunnect  استفاده کردند که شامل ارسال پرتوهای نور مرجع از میان فیبر و اندازه‌گیری تغییرات قطبش آنها در انتهای مسیر است. سپس دقیقاً معکوس این تغییرات روی فوتون‌های آزمایشی اعمال شد تا #درهم‌تنیدگی آنها حفظ شود.

❗در این آزمایش، یک فوتون از هر جفت به تحلیلگر (analyzer) در آزمایشگاه NIST و فوتون دیگر به آزمایشگاه دانشگاه مریلند در کالج پارک فرستاده شد. آمار آزمون‌های آماری تأیید کرد که فوتون‌های شناسایی‌شده در دو سر فیبر، درهم‌تنیدگی خود را به مدت ۹۲.۸٪ از زمان (معادل ۲۲ ساعت و ۱۶ دقیقه) حفظ کردند و تنها ۷.۲٪ از زمان صرف تصحیح قطبش شد. 

❗اگرچه این رکورد طولانی‌ترین مسیر برای درهم‌تنیدگی نیست (یک گروه اروپایی در سال ۲۰۲۲ فوتون‌های درهم‌تنیده را تا ۲۴۸ کیلومتر در فیبر زیرزمینی ارسال کردند)، اما تمایز این کار در استفاده از فیبر هوایی (over-ground fiber) با بیش‌ترین میزان مواجهه با نویز محیطی است که نشان می‌دهد پروتکل‌های شبکه‌سازی کوانتومی در محیط‌های واقعی و پرنویز عملیاتی هستند.

🔹این پیشرفت، گامی اساسی به سوی کاربردهایی مانند تلسکوپ‌های تداخلی با قدرت تفکیک فوق‌العاده، حسگرهای لرزه‌ای برای پیش‌بینی زلزله، شبکه‌های ارتباطی فوق‌امن که هر گونه هک را آشکار می‌کنند، و ابررایانه‌های کوانتومی توزیع‌شده برای شبیه‌سازی داروها و مواد جدید محسوب می‌شود.

📎 لینک خبر
‼️ لینک مقاله

🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰
🟢join: @QuantumTEQ
🌐Website
🔵LinkedIn

#اخبار #اتباطات_کوانتومی #شبکه_کوانتومی #NIST