Ένα κβαντικά συζευγμένο φωτόνιο ταξίδεψε 35 χιλιόμετρα κάτω από τους δρόμους της Βοστώνης

[deniSun]

Η Amazon και το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ δημιούργησαν ένα "κβαντικό δίκτυο" που μετέδωσε ένα περιπλεγμένο φωτόνιο από έναν κβαντικό υπολογιστή σε έναν άλλο μέσω 35 χιλιομέτρων καλωδίου οπτικών ινών.

Οι ερευνητές του Χάρβαρντ και του Κέντρου AWS της Amazon για την κβαντική δικτύωση τοποθέτησαν μια σειρά από κόμβους γύρω από την περιοχή της Βοστώνης για να δημιουργήσουν ένα δίκτυο ικανό να "συλλαμβάνει, να αποθηκεύει και να μεταφέρει αποτελεσματικά πληροφορίες που αρχικά ήταν αποθηκευμένες στο φως". Όπως και το γνωστό μας διαδίκτυο, τα κβαντικά δίκτυα στέλνουν πληροφορίες που μεταφέρονται με φως - στην προκειμένη περίπτωση με κβαντικά φωτόνια. Χρειάζονται όμως "επαναλήπτες" για να εμποδίσουν αυτά τα φωτόνια να διασκορπιστούν σε μεγάλες αποστάσεις, όπως συνηθίζει να κάνει το φως, και οι επαναλήπτες πρέπει να είναι σε θέση να στέλνουν το φωτόνιο χωρίς να διασπάσουν την περιπλοκή του και να τροποποιήσουν την πληροφορία.

Το Χάρβαρντ και το AWS λένε ότι οι πειραματικοί κόμβοι χρησιμοποιούν κοιλότητες σε διαμάντια που "παγιδεύουν το φως και το αναγκάζουν να αλληλεπιδράσει με κβαντικές μνήμες". Αυτοί οι κόμβοι μπορούν να παραχθούν μαζικά με την υπάρχουσα τεχνολογία νανοκατασκευής. Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων τους, η ομάδα πήρε ένα qubit κωδικοποιημένο σε ένα φωτόνιο και το αναπήδησε σε μια κβαντική μνήμη σε ένα εργαστήριο του Χάρβαρντ. Από τη δημοσίευση:

Όταν το φωτόνιο αλληλεπιδρά με την κβαντική μνήμη, περιπλέκεται με τη μνήμη - πράγμα που σημαίνει ότι οι μετρήσεις που πραγματοποιούνται είτε στο φωτόνιο είτε στη μνήμη θα παρέχουν πληροφορίες για την κατάσταση της άλλης (και συνεπώς θα την τροποποιούν).

Ωστόσο, αντί να μετρηθεί το φωτόνιο (και να εξαχθεί έτσι η πληροφορία), το φωτόνιο υφίσταται κβαντική μετατροπή συχνότητας από την ορατή συχνότητα (όπου λειτουργεί η κβαντική μνήμη) στην τηλεπικοινωνιακή συχνότητα (όπου ελαχιστοποιούνται οι απώλειες στην οπτική ίνα). Στη συνέχεια, το φωτόνιο (τώρα σε τηλεπικοινωνιακή συχνότητα) κάνει ένα ταξίδι μετ' επιστροφής μέσω ενός υπόγειου δικτύου οπτικών ινών πριν επιστρέψει στο Χάρβαρντ, όπου μετατρέπεται ξανά σε ορατή συχνότητα.

Μετά την ολοκλήρωση αυτού του ταξιδιού, το φωτόνιο ανακλάται σε μια διαφορετική κβαντική μνήμη σε ένα άλλο εργαστήριο, μεταφέροντας έτσι την περιπλοκή από το φωτόνιο σε αυτή τη δεύτερη μνήμη. Τέλος, το φωτόνιο, αφού αναπηδήσει από τη δεύτερη μνήμη, οδηγείται σε έναν ανιχνευτή ο οποίος σημειώνει την παρουσία ενός φωτονίου, αλλά δεν αποκαλύπτει καμία από τις υποκείμενες κβαντικές πληροφορίες που περιέχονται στο φως.Το φωτόνιο είναι περιπλεγμένο με τη μνήμη - πράγμα που σημαίνει ότι η μέτρηση είτε του φωτονίου είτε της μνήμης τροποποιεί την κατάσταση του άλλου. Στη συνέχεια, το φωτόνιο μετατρέπεται από μια ορατή συχνότητα σε μια τηλεπικοινωνιακή συχνότητα, η οποία στη συνέχεια αναπηδά σε ένα διαφορετικό εργαστήριο, ολοκληρώνοντας έτσι το ταξίδι.

Η AWS αναφέρει ότι τα πρώτα πειράματα έδειξαν ότι το κβαντικά διαπλεκόμενο φωτόνιο ταξίδεψε περισσότερο από 35 χιλιόμετρα. Το περιπλεγμένο φωτόνιο αποθηκεύτηκε για πάνω από ένα δευτερόλεπτο, το οποίο, σύμφωνα με την εταιρεία, είναι "αρκετό για να μπορέσει το φως να ταξιδέψει περισσότερα από 300.000 χιλιόμετρα" και είναι υπεραρκετός χρόνος για να κάνει το γύρο του κόσμου 7,5 φορές.

Τα κβαντικά δίκτυα χρησιμοποιούν τις ίδιες αρχές με τους κβαντικούς υπολογιστές, χρησιμοποιώντας την κβαντική κατάσταση των φωτονίων για τη μεταφορά πληροφοριών, εξηγεί το Υπουργείο Ενέργειας. Πειράματα με κβαντικά δίκτυα υπάρχουν εδώ και αρκετό καιρό, αλλά κανείς δεν έχει ακόμη κατασκευάσει μια πλήρως εμπορική έκδοση.

Η AWS λέει ότι χρειάζονται πολλές ακόμη βελτιώσεις προτού το κβαντικό της δίκτυο γίνει επεκτάσιμο και εμπορικά βιώσιμο. Μέχρι στιγμής, είναι αργό και στέλνει μόνο μία κβαντική μνήμη κάθε φορά.

πηγή via DeepL

[BlueChris]

Δεν το κατάλαβα από το άρθρο ούτε το ξένο.. 1 τέτοιο φωτόνιο είναι 1 byte σωστά? ή λόγο που είναι κβαντικό κουβαλάει παραπάνω πληροφορία?

[dpap76]

καταρχήν 1 bit θέλεις να πεις μάλλον και οχι byte (=8 bits), αλλά και πάλι όχι, δεν είναι ένα bit, είναi ένα qubit το οποίο δεν έχει καμία σχέση με το bit όπως το ξέρουμε

και εδώ σταματάω γιατί μέχρι εκεί ξέρω

το άρθρο αν καταλαβαίνω καλά θέλει να τονίσει οτι πλέον οι ερευνητές έχουν βρεί τρόπους να μεταφέρουν qubits απο εδώ και απο εκεί και να διασχίσουν μεγάλες αποστάσεις χωρίς να χαθεί η όποια πληροφορία. Ουσιαστικά είμαστε μάρτυρες του πρώτου κβαντικού Modem με την εξωφρενική ταχύτητα των 1 qubit/s

[BlueChris]

καταρχήν 1 bit θέλεις να πεις μάλλον και οχι byte (=8 bits), αλλά και πάλι όχι, δεν είναι ένα bit, είναi ένα qubit το οποίο δεν έχει καμία σχέση με το bit όπως το ξέρουμε

και εδώ σταματάω γιατί μέχρι εκεί ξέρω

το άρθρο αν καταλαβαίνω καλά θέλει να τονίσει οτι πλέον οι ερευνητές έχουν βρεί τρόπους να μεταφέρουν qubits απο εδώ και απο εκεί και να διασχίσουν μεγάλες αποστάσεις χωρίς να χαθεί η όποια πληροφορία. Ουσιαστικά είμαστε μάρτυρες του πρώτου κβαντικού Modem με την εξωφρενική ταχύτητα των 1 qubit/s

Ναι αυτό εννοούσα.. ευχαριστώ

[John82]

Blue? Περιμένεις τώρα από την UI να βγάλει κανένα κβαντικό pro?

[BlueChris]

Blue? Περιμένεις τώρα από την UI να βγάλει κανένα κβαντικό pro?

Θα ανέβουμε όλοι στις ταράτσες το βράδυ με φακούς και θα στέλνουμε 1 bit τουλάχιστον ο ένας στον άλλον με αναβοσβήματα ... την μέρα θα το κάνουμε ινδιάνικα με καπνό...

[acct]

Δεν το κατάλαβα από το άρθρο ούτε το ξένο.. 1 τέτοιο φωτόνιο είναι 1 byte σωστά? ή λόγο που είναι κβαντικό κουβαλάει παραπάνω πληροφορία?

Καταρχάς 1 qubit, που μπορεί να αντιστοιχεί σε 1 φωτόνιο, είναι περίπου αντίστοιχο με 1 bit, όχι byte. Απλώς έχει και πολλά άλλα χαρακτηριστικά που το κάνουν χρησιμότερο και δυσκολότερο στον χειρισμό του.

Ας πούμε, αντίθετα από ένα bit, που κωδικοποιείται ως 0 ή 1, το qubit μπορεί να αντιστοιχεί ταυτόχρονα (με διαφορετική πιθανότητα) σε 0 ή 1.

Αυτό ισχύει γενικά για τα κβαντικά συστήματα, δεν είναι από μόνο του σπουδαίο. Το επίτευγμα εδώ είναι ότι κατάφεραν να χρησιμοποιήσουν τις κβαντικές μνήμες που περιγράφουν ως ενδιάμεσους κόμβους, για να τροποποιήσουν και να επανεκπέμψουν τα φωτόνια που μεταφέρουν την πληροφορία, χωρίς αυτή να αλλοιωθεί. Σε ένα κλασικό σύστημα, η αλληλεπίδραση με ένα φωτόνιο θα άλλαζε την κατάστασή του, οπότε θα τροποποιούσε και την κβαντική πληροφορία που μεταφέρει.

Το άλλο σημαντικό είναι ότι πέτυχαν στη διάρκεια αυτής της διαδικασίας (ακόμη και της αλλαγής μήκους κύματος) να διατηρήσουν την κβαντική διεμπλοκή μεταξύ μνημών και φωτονίων, που σημαίνει ότι μπορούσαν να ξέρουν ότι το φωτόνιο δεν έχει τροποποιηθεί. Αντίθετα από ό,τι μπορεί να υπαγορεύει η ανθρώπινη διαίσθηση, όταν η μνήμη και το φωτόνιο είναι συζευγμένα, "διαβάζοντας" το ένα από τα δύο, αλλάζει αυτόματα και η κατάσταση του άλλου, ακόμη κι αν βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους.

Αυτό δε σημαίνει ότι είμαστε μια ανάσα από ένα εμπορικό σύστημα, αλλά το κάθε ένα από αυτά τα βήματα είναι αναγκαίο πριν μπορέσει να υπάρξει μια πλήρως λειτουργική υλοποίηση κβαντικού δικτύου.

[BlueChris]

Καταρχάς 1 qubit, που μπορεί να αντιστοιχεί σε 1 φωτόνιο, είναι περίπου αντίστοιχο με 1 bit, όχι byte. Απλώς έχει και πολλά άλλα χαρακτηριστικά που το κάνουν χρησιμότερο και δυσκολότερο στον χειρισμό του.

Ας πούμε, αντίθετα από ένα bit, που κωδικοποιείται ως 0 ή 1, το qubit μπορεί να αντιστοιχεί ταυτόχρονα (με διαφορετική πιθανότητα) σε 0 ή 1.

Αυτό ισχύει γενικά για τα κβαντικά συστήματα, δεν είναι από μόνο του σπουδαίο. Το επίτευγμα εδώ είναι ότι κατάφεραν να χρησιμοποιήσουν τις κβαντικές μνήμες που περιγράφουν ως ενδιάμεσους κόμβους, για να τροποποιήσουν και να επανεκπέμψουν τα φωτόνια που μεταφέρουν την πληροφορία, χωρίς αυτή να αλλοιωθεί. Σε ένα κλασικό σύστημα, η αλληλεπίδραση με ένα φωτόνιο θα άλλαζε την κατάστασή του, οπότε θα τροποποιούσε και την κβαντική πληροφορία που μεταφέρει.

Το άλλο σημαντικό είναι ότι πέτυχαν στη διάρκεια αυτής της διαδικασίας (ακόμη και της αλλαγής μήκους κύματος) να διατηρήσουν την κβαντική διεμπλοκή μεταξύ μνημών και φωτονίων, που σημαίνει ότι μπορούσαν να ξέρουν ότι το φωτόνιο δεν έχει τροποποιηθεί. Αντίθετα από ό,τι μπορεί να υπαγορεύει η ανθρώπινη διαίσθηση, όταν η μνήμη και το φωτόνιο είναι συζευγμένα, "διαβάζοντας" το ένα από τα δύο, αλλάζει αυτόματα και η κατάσταση του άλλου, ακόμη κι αν βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους.

Αυτό δε σημαίνει ότι είμαστε μια ανάσα από ένα εμπορικό σύστημα, αλλά το κάθε ένα από αυτά τα βήματα είναι αναγκαίο πριν μπορέσει να υπάρξει μια πλήρως λειτουργική υλοποίηση κβαντικού δικτύου.

thx. Έχω προσπαθήσει να καταλάβω την κβαντομηχανική και όλα όσα ακολουθούν αλλά ντεν το δέχεται η cpu μου .....

[psolord]

Great news. QFFTH when;

[zeronero]

Great news. QFFTH when;

Σκάβει ήδη η vodafone.

[Tzitziloni]

καταρχήν 1 bit θέλεις να πεις μάλλον και οχι byte (=8 bits), αλλά και πάλι όχι, δεν είναι ένα bit, είναi ένα qubit το οποίο δεν έχει καμία σχέση με το bit όπως το ξέρουμε

και εδώ σταματάω γιατί μέχρι εκεί ξέρω

το άρθρο αν καταλαβαίνω καλά θέλει να τονίσει οτι πλέον οι ερευνητές έχουν βρεί τρόπους να μεταφέρουν qubits απο εδώ και απο εκεί και να διασχίσουν μεγάλες αποστάσεις χωρίς να χαθεί η όποια πληροφορία. Ουσιαστικά είμαστε μάρτυρες του πρώτου κβαντικού Modem με την εξωφρενική ταχύτητα των 1 qubit/s

Κατά τα άλλα ο ΟΤΕ θέλει να γκρεμίσει τα σπίτια για να βάλει το εδώ και 10 χρόνια παρωχημένο ftth ενώ:

• θα μπορούσε να δώσει αυτές τις ταχύτητες και χωρίς την εκτός-εποχής οπτική -απλά κρατάει κλειδωμένες τις μέγιστες ταχύτητες.
• τα 4/5G παρέχουν πολύ καλύτερες ταχύτητες.
• το κόστος δορυφορικής σύνδεσης με τον elon είναι μικρότερο από τα μαστορέματα που πρέπει να κάνεις για να φτιάξεις το σπίτι μετά την εγκατάσταση του ftth.

[zeronero]

Παρωχημένο το ftth και εκτός εποχής; Τί εννοείς;
Καλά τα ασύρματα, αλλά σαν το ενσύρματο/ καλωδιακό δεν έχει.

[gcf]

Αντίθετα από ό,τι μπορεί να υπαγορεύει η ανθρώπινη διαίσθηση, όταν η μνήμη και το φωτόνιο είναι συζευγμένα, "διαβάζοντας" το ένα από τα δύο, αλλάζει αυτόματα και η κατάσταση του άλλου, ακόμη κι αν βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους

Ακόμη και ο γερο Αλβέρτος το χαρακτήρισε "Spooky action at a distance"
H αλλαγή είναι ακαριαία btw, ξεπερνά και το όριο της ταχύτητας του φωτός.

[zeronero]

Σε ένα κλασικό σύστημα, η αλληλεπίδραση με ένα φωτόνιο θα άλλαζε την κατάστασή του, οπότε θα τροποποιούσε και την κβαντική πληροφορία που μεταφέρει.

Και θα έσπαζε το entanglement.

Αυτό δε σημαίνει ότι είμαστε μια ανάσα από ένα εμπορικό σύστημα, αλλά το κάθε ένα από αυτά τα βήματα είναι αναγκαίο πριν μπορέσει να υπάρξει μια πλήρως λειτουργική υλοποίηση κβαντικού δικτύου.

H αλλαγή είναι ακαριαία btw, ξεπερνά και το όριο της ταχύτητας του φωτός.

Ας βάλω κι εγώ το παρακάτω άρθρο. Αν και 4 ετών δίνει μία διασθητική οπτική του entanglement/ διεπλοκή/ περιπλοκή. Τουλάχιστον σε εμένα...
No, We Still Can't Use Quantum Entanglement To Communicate Faster Than Light

[lukegr]

Ακόμη και ο γερο Αλβέρτος το χαρακτήρισε "Spooky action at a distance"
H αλλαγή είναι ακαριαία btw, ξεπερνά και το όριο της ταχύτητας του φωτός.

Αν και η ταχύτητα του φωτός είναι πεπερασμένη, σύμφωνα με την ειδική σχετικότητα όταν κινείσαι με αυτήν, οι αποστάσεις και οι χρόνοι μηδενίζονται, ως εκ τούτου, πας παντού την ίδια στιγμή. Είσαι πανταχού παρών δηλαδή. Συνεπώς δεν έχει νόημα η υπέρβαση της ταχύτητας του φωτός. Είναι η απόλυτη ταχύτητα. Αν κάτι εκινείτο με ταχύτητα μεγαλύτερης του φωτός, τότε πρακτικά θα πήγαινε πίσω στο χρόνο.