11 Apr Shkencëtarët janë një hap më afër internetit kuantik

Një ekip studiuesish nga Humboldt-Universität zu Berlin dhe Ferdinand-Braun-Institut ka arritur të gjenerojë fotone me frekuenca të qëndrueshme të emetuara nga burimet kuantike të dritës.

“Materiali prej diamanti ka një rëndësi të madhe për teknologjitë e ardhshme si interneti kuantik,” tha autori i lartë Profesor Tim Schröder nga Humboldt-Universität zu Berlin dhe kolegët e tij.

“Qendrat speciale të defektit mund të përdoren si kubit dhe lëshojnë grimca të vetme drite që quhen fotone të vetme.”

“Për të mundësuar transmetimin e të dhënave me shpejtësi të mundshme komunikimi në distanca të gjata në një rrjet kuantik, të gjitha fotonet duhet të mblidhen në fibra optike dhe të transmetohen pa pasur  humbje.”

Duhet gjithashtu të sigurohet që këto fotone të kenë të gjithë të njëjtën ngjyrë, d.m.th., të njëjtën frekuencë. Përmbushja e këtyre kërkesave ka qenë e pamundur deri më tani. Në kërkimin e tyre, autorët ishin në gjendje të gjeneronin dhe zbulonin fotone me frekuenca fotonike të qëndrueshme të emetuara nga burimet kuantike të dritës, ose, më saktë, nga qendrat e defektit të boshllëkut të azotit në nanostrukturat e diamantit.

“Kjo u mundësua duke zgjedhur me kujdes materialin e diamantit, metodat e sofistikuara të nanofabrikimit dhe protokollet specifike të kontrollit eksperimental,” -thanë ata.

“Duke kombinuar këto metoda, zhurma e elektroneve, të cilat më parë shqetësonin transmetimin e të dhënave, mund të reduktohet ndjeshëm dhe fotonet emetohen në një frekuencë të qëndrueshme komunikimi. Rezultatet e ekipit tregojnë se ritmet aktuale të komunikimit midis sistemeve kuantike të ndara në hapësirë mund të rriten në mënyrë perspektive më shumë se 1000-fish, një hap i rëndësishëm më afër një interneti kuantik.

“Ne kemi integruar kubitë individualë në nanostrukturat e optimizuara të diamantit,” -thanë ata.

“Këto struktura janë 1000 herë më të holla se flokët e njeriut dhe bëjnë të mundur transferimin e fotoneve të emetuara në një mënyrë të drejtuar në fibra qelqi.”

“Megjithatë, gjatë fabrikimit të nanostrukturave, sipërfaqja e materialit dëmtohet në nivelin atomik dhe elektronet e lira krijojnë zhurmë të pakontrollueshme për grimcat e dritës së krijuar.”

“Zhurma, e krahasueshme me një frekuencë radio të paqëndrueshme, shkakton luhatje në frekuencën e fotonit, duke parandaluar operacione të suksesshme kuantike siç është ngatërrimi.”

“Një tipar i veçantë i materialit të diamantit të përdorur është densiteti relativisht i lartë i atomeve të papastërtisë së azotit në rrjetën kristalore.”

“Këto ndoshta mbrojnë burimin kuantik të dritës nga zhurma e elektroneve në sipërfaqen e nanostrukturës.”

“Megjithatë, proceset e sakta fizike duhet të studiohen më në detaje në të ardhmen,” -tha autorja e parë Dr. Laura Orphal-Kobin, gjithashtu nga Humboldt-Universität zu Berlin.