Время хранения записей команды, составляющее шесть часов, является важным шагом на пути к созданию безопасной всемирной сети шифрования данных, основанной на квантовой информации, которая может использоваться для банковских транзакций и личных электронных писем.«Мы считаем, что скоро станет возможным распространять квантовую информацию между любыми двумя точками земного шара», — сказал ведущий автор Манджин Чжун из Исследовательской школы физики и инженерии (RSPE) Австралийского национального университета (ANU).
«Квантовые состояния очень хрупкие и обычно коллапсируют за миллисекунды. Наше долгое время хранения может произвести революцию в передаче квантовой информации».
Квантовая информация обещает неразрывное шифрование, потому что квантовые частицы, такие как фотоны света, могут быть созданы способом, который внутренне связывает их. Взаимодействие с одной из этих запутанных частиц влияет на другую, независимо от того, как далеко они разделены.Команда физиков из ANU и Университета Отаго хранит квантовую информацию в атомах редкоземельного элемента европия, встроенного в кристалл.
Их твердотельная технология является многообещающей альтернативой использованию лазерных лучей в оптических волокнах, подход, который в настоящее время используется для создания квантовых сетей длиной около 100 километров.«Наше время хранения сейчас настолько велико, что людям нужно переосмыслить, как лучше всего распространять квантовые данные», — сказала г-жа Чжун.
«Даже при транспортировке наших кристаллов на пешеходной скорости у нас меньше потерь, чем у лазерных систем на заданное расстояние».«Теперь мы можем представить, что запутанный свет хранится в отдельных кристаллах, а затем транспортируется в разные части сети на тысячи километров друг от друга. Итак, мы думаем о наших кристаллах как о портативных оптических жестких дисках для квантовой запутанности».Записав квантовое состояние на ядерный спин европия с помощью лазерного излучения, ученые подвергли кристалл воздействию фиксированного и осциллирующего магнитных полей, чтобы сохранить хрупкую квантовую информацию.
«Эти два поля изолируют спины европия и предотвращают утечку квантовой информации», — сказал доктор Джевон Лонгделл из Университета Отаго.Группа ANU также воодушевлена фундаментальными испытаниями квантовой механики, которые позволит квантовый оптический жесткий диск.
«У нас никогда раньше не было возможности исследовать квантовую запутанность на таких больших расстояниях», — сказал доцент Мэтью Селларс, руководитель исследовательской группы.«Мы всегда должны искать, чтобы проверить, соответствуют ли наши теории реальности.
Может быть, в этом новом режиме наша теория квантовой механики сломается».