نخستین تجربۀ ارسال سیگنال‌های کوانتومی با استفاده از پروتکل اینترنت استاندارد

محققان دانشگاه پنسیلوانیا با استفاده از زیرساخت‌های معمولی فیبر نوری، توانسته‌اند سیگنال‌های کوانتومی را برای نخستین بار از طریق پروتکل اینترنت استاندارد منتقل کنند. این پیشرفت می‌تواند به عنوان گامی به سوی اینترنت کوانتومی تلقی شود که به گفته دانشمندان، تحولاتی مشابه با شروع عصر اینترنت خواهد داشت.

در این آزمایش بی‌سابقه، محققانی از پنسیلوانیا سیگنال‌های کوانتومی را روی کابل‌های فیبر نوری کمپانی Verizon ارسال کردند. تیم تحقیقاتی با استفاده از یک تراشه کوچک به نام “چیپ Q” هماهنگی بین داده‌های کوانتومی و کلاسیک را سامان دادند. این روش می‌تواند مسیر ایجاد یک اینترنت کوانتومی را هموار سازد، اینترنتی که می‌تواند تغییرات شگرفی در زمینه‌هایی نظیر هوش مصنوعی و طراحی مواد جدید ایجاد کند.

سیگنال‌های کوانتومی به ذرات “درهم‌تنیده” متکی هستند که تغییر در یکی از آن‌ها بلافاصله منجر به تغییر دیگری می‌شود. این ویژگی اجازه می‌دهد تا کامپیوترهای کوانتومی به هم متصل شده و توان پردازشی خود را به اشتراک بگذارند.

یکی از چالش‌های بزرگ در مقیاس‌دهی شبکه‌های کوانتومی، تخریب حالت کوانتومی ذرات پس از اندازه‌گیری است. محققان دانشگاه پنسیلوانیا با استفاده از چیپ Q توانستند به حل این مشکل نزدیک شوند و توانستند با بهره‌گیری از پروتکل اینترنت، سیگنال‌های کوانتومی را بدون تخریب حالتشان منتقل کنند.

به علاوه، آن‌ها توانستند با استفاده از روش‌های اصلاح خطا، اثرات اختلالات محیطی مانند تغییرات دما و لرزش‌ها را که در خطوط تجاری اتفاق می‌افتد، کاهش دهند.

تکنولوژی به کار رفته در این چیپ مبتنی بر سیلیکون بوده و به راحتی قابل تولید انبوه است. این بدان معناست که امکان مقیاس‌دهی و گسترش شبکه کوانتومی تنها با تولید تراشه‌های بیشتر و اتصال آن‌ها به زیرساخت‌های موجود فیبر نوری فراهم است.

نتیجه‌گیری

پروژه دانشگاه پنسیلوانیا نشان می‌دهد که اینترنت کوانتومی می‌تواند از زیرساخت‌های موجود بهره برده و با استفاده از پروتکل‌های آشنا، سیگنال‌های کوانتومی را به اشتراک بگذارد. این موفقیت گامی اساسی به سوی آینده‌ای است که در آن انقلاب‌های تکنولوژیکی مشابه با شروع عصر اینترنت، قابل تصور است.

پرسش‌های متداول