ذواكر USTC الكمومية تحقق تشابكا عبر ألياف بطول 420km
نجح باحثو USTC في تشابك ذاكرتين كموميتين عبر وصلة ألياف بصرية بطول 420km باستخدام ذرات rubidium وأطوال موجية متوافقة مع الاتصالات وآليات تثبيت، ما يدفع أبحاث الشبكات الكمومية إلى ما بعد نطاق المدن.
ذكرت DigiconAsia أن باحثين في University of Science and Technology of China نجحوا في تشابك ذاكرتين كموميتين عبر وصلة ألياف بصرية بطول 420km، ما وسع نطاق التشابك بين ذواكر مادية مقارنة بتجارب الألياف السابقة.
يمثل هذا الإنجاز المختبري خطوة مهمة لشبكات الكم لأن الذواكر الثابتة، وليس الفوتونات المتنقلة فقط، يجب أن ترتبط بموثوقية قبل أن تصبح quantum repeaters بعيدة المدى عملية.
ذواكر روبيديوم ترتبط عبر 420km
قاد الدراسة Xi-Yu Luo وChao-Yang Wang وMing-Yang Zheng. استخدمت التجربة مجموعات من ذرات rubidium مبردة بالليزر كذواكر كمومية عند نقطتين طرفيتين يشار إليهما باسم Alice وBob.
تحققت محطة وسطية باسم Charlie من التشابك. انتقلت الفوتونات المنبعثة من عقدتي الذاكرة نحو تلك المحطة، حيث قيس نمط التداخل؛ وأكد النمط المتوقع أن الذاكرتين البعيدتين أصبحتا متشابكتين.
أطوال موجية متوافقة مع الاتصالات تقلل فقد الألياف
جعلت عدة خطوات تقنية الوصلة الطويلة ممكنة. حوّل الفريق الفوتونات المنبعثة من الذواكر إلى أطوال موجية متوافقة مع بنية الاتصالات، ما خفض فقد الإشارة عبر المسافات الطويلة.
استخدم الباحثون أيضا آلية تثبيت تعوض باستمرار الاضطرابات البيئية، بما في ذلك تغير الحرارة والاهتزازات الميكانيكية. يمكن لهذه التأثيرات أن تعطل الحالات الكمومية الهشة قبل إنشاء وصلة مفيدة.
حسّن بروتوكول تشابك بفوتون واحد الكفاءة أيضا لأن فوتونا واحدا فقط كان عليه عبور وصلة الألياف بنجاح، بدلا من فوتونين. ساعد هذا التصميم النظام على العمل عبر مسافة تزيد بأكثر من أربع مرات على أعمال التشابك السابقة بين الذواكر عبر الألياف التي ذكرها المصدر.
حد 320km يوضح قيمة Quantum Repeaters
تجاوزت التجربة أيضا حد Pirandola-Laurenza-Ottaviani-Banchi، وهو حد نظري وضع عام 2017 لنقل معلومات كمومية عبر قناة ذات فقد من دون repeaters. بعد 320km، ولّد النظام تشابكا بمعدل أعلى مما يمكن أن يحققه الإرسال البصري المباشر وحده.
أظهرت تجارب سابقة نحو 50km في 2020 ونحو 20km داخل بيئات حضرية في 2023. تنقل نتيجة 420km البحث من عروض حضرية إلى اختبارات شبكات كمومية بين المدن.
لم يذكر المصدر مواعيد نشر تجاري أو مشغلي تجارب ميدانية أو تكلفة العتاد أو نتائج زمن التشغيل أو شهادات أمنية أو خطة لربط عدة عقد ذاكرة ضمن شبكة كمومية إنتاجية.
