گروهی از محققان دانشگاه تنسی در چاتانوگا همراه با محققان آزمایشگاه ملی اوک ریج (ORNL) و شرکت EPB، موفق شدند اولین انتقال سیگنال درهم‌تنیده کوانتومی را از طریق یک شبکه تجاری با موفقیت انجام دهند. این پیشرفت گامی بزرگ در جهت ایجاد یک شبکه اینترنتی کوانتومی است که از امنیت و توانمندی بالاتری نسبت به شبکه‌های فعلی برخوردار خواهد بود.
دستیابی به نخستین سیگنال اینترنت کوانتومی بدون اختلال
رایانش کوانتومی از کیوبیت‌ها (بیت‌های کوانتومی) برای ذخیره و انتقال اطلاعات استفاده می‌کند. برخلاف بیت‌های کلاسیک، کیوبیت‌ها می‌توانند در چندین حالت به‌طور همزمان وجود داشته باشند و به این ترتیب، اطلاعات را می‌توان بدون نیاز به انتقال فیزیکی از یک مکان به مکان دیگر جابجا کرد. این ویژگی به نام «تله‌پورت کوانتومی» شناخته می‌شود و جزء حیاتی برای شبکه‌های مبتنی بر کوانتوم است.
فوتون‌ها، به عنوان کیوبیت‌ها، می‌توانند در قالب‌های قطبی‌شده خود از طریق کابل‌های فیبر نوری موجود منتقل شوند، اما عواملی همچون باد، رطوبت یا دما ممکن است به قطبش نور آسیب رسانده و اختلال ایجاد کنند. برای مقابله با این مشکلات، محققان از روش‌های نوین برای بهبود عملکرد شبکه‌های کوانتومی استفاده کرده‌اند.
اجتناب از خاموشی‌های دوره‌ای
جوزف چپمن، دانشمند تحقیقاتی در ORNL، توضیح داد که بسیاری از راه‌حل‌های قبلی نمی‌توانستند برای تمام انواع قطبش کار کنند و نیاز به تنظیم مجدد دوره‌ای داشتند. او و همکارش منیر الشوکوان از روش جبران قطبش خودکار (APC) استفاده کردند تا این مشکل را حل کنند. این روش، تغییرات ناشی از عوامل خارجی را کاهش داده و اجازه می‌دهد که سیگنال‌ها بدون وقفه و خاموشی‌های دوره‌ای انتقال یابند.
تلاش برای تحقق اینترنت کوانتومی
محققان با استفاده از این روش، سیگنال‌های درهم‌تنیده کوانتومی را بین پردیس دانشگاه تنسی چاتانوگا و دو ایستگاه شبکه کوانتومی EPB که در فاصله نیم مایلی از هم قرار داشتند، انتقال دادند. این اولین بار است که چنین سیگنالی به این شیوه منتقل می‌شود و در نتیجه، انتقال سیگنال‌ها بدون هیچ‌گونه وقفه‌ای انجام شده است. محققان قصد دارند تا با بهبود پهنای باند و کاهش هزینه‌ها، عملکرد این سیستم را برای شرایط مختلف محیطی بهبود بخشند.
دیوید وید، مدیرعامل EPB، در این زمینه افزود: «همکاری با سازمان‌هایی همچون ORNL به ما کمک می‌کند تا شبکه کوانتومی EPB را تقویت کنیم و آن را به عنوان منبعی برای محققان، استارت‌آپ‌ها و دانشگاه‌ها توسعه دهیم.»
