การทดสอบความทรงจำควอนตัมในโลกแห่งความเป็นจริงสองครั้งทำให้อินเทอร์เน็ตควอนตัมใกล้ชิดกับความเป็นจริงมากขึ้น

ในการแสวงหาเพื่อสร้างควอนตัมอินเทอร์เน็ตนักวิทยาศาสตร์กำลังนำความทรงจำของพวกเขาไปทดสอบ ความทรงจำควอนตัมนั่นคือ

ความทรงจำควอนตัมเป็นอุปกรณ์ที่เก็บข้อมูลที่เปราะบางในขอบเขตของขนาดเล็กมาก พวกเขาเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับวิสัยทัศน์ของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับเครือข่ายควอนตัมที่สามารถอนุญาตได้การสื่อสารประเภทใหม่จากการส่งข้อความที่ปลอดภัยเป็นพิเศษไปจนถึงการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่กว้างไกล (SN: 6/28/23- ความทรงจำดังกล่าวจะช่วยนักวิทยาศาสตร์สร้างการเชื่อมต่อควอนตัมหรือการพัวพันตลอดทั้งเครือข่าย (SN: 2/12/20-

ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์สองทีมได้เข้าไปพัวพันกับความทรงจำควอนตัมในเครือข่ายที่ตั้งอยู่ในเมืองซึ่งความเร่งรีบและคึกคักของชีวิตในเมืองสามารถก่อให้เกิดความท้าทายในการสื่อสารควอนตัม

“ การศึกษาที่น่าประทับใจทั้งสองนี้กำลังผลักดันออกจากห้องแล็บและเข้าสู่การใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริง” นักฟิสิกส์เบนจามินซัสแมนจากมหาวิทยาลัยออตตาวาซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว “ สิ่งเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงระบบของเล่นเท่านั้น แต่เป็นขั้นตอนแรกที่เป็นขั้นตอนแรกที่เครือข่ายในอนาคตจะเป็นอย่างไร”

ในเครือข่ายความทรงจำควอนตัมสองอันที่เชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมโยงไฟเบอร์โทรคมนาคมที่ผ่านการวนรอบ 35 กิโลเมตรผ่านบอสตันและเคมบริดจ์มวลนักวิทยาศาสตร์การพัวพันคงอยู่ประมาณหนึ่งวินาทีนักฟิสิกส์สามารถรายงาน Knaut และเพื่อนร่วมงานในวันที่ 16 พฤษภาคมธรรมชาติ- “ นั่นไม่ได้ฟังดูมากนัก แต่ในโดเมนของควอนตัมที่…ทุกอย่างหายวับไปอีกหนึ่งวินาทีนั้นเป็นเวลานานมาก” Knaut จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว

นักวิจัยใช้ความทรงจำควอนตัมที่สร้างขึ้นจากก้อนเล็ก ๆ ของเพชรซึ่งอะตอมคาร์บอนปกติของเพชรสองตัวจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมของซิลิคอนหนึ่งอะตอม การทดแทนนั้นสร้างข้อบกพร่องที่ทำหน้าที่เป็นบิตควอนตัมหรือ qubit ในความเป็นจริงข้อบกพร่องทำหน้าที่เป็นสอง qubits-หนึ่งที่มีอายุสั้นและ qubbit ที่มีอายุยาวนานอีกครั้งซึ่งทำหน้าที่เป็นหน่วยความจำ นักวิทยาศาสตร์จัดเตรียม Qubit อายุสั้นด้วยโฟตอนหรืออนุภาคของแสง นักวิจัยใช้ qubit นั้นเป็นไประหว่างที่จะทำให้ควิบิวต์ที่มีอายุยืนยาวกับโฟตอน จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็ส่งโฟตอนผ่านเส้นใยและทำซ้ำกระบวนการเพื่อยึดติดกับ qubits ที่มีอายุยาวนานในแต่ละหน่วยความจำ

ในขณะเดียวกันในเมืองเฮฟีประเทศจีนความพัวพันก็ประสบความสำเร็จในเครือข่ายด้วยสามความทรงจำควอนตัมคั่นด้วยการเชื่อมโยงไฟเบอร์ประมาณ 20 กิโลเมตรรายงานนักวิจัยในฉบับเดียวกันของธรรมชาติ-

หน่วยความจำควอนตัมของทีมนี้มีพื้นฐานมาจากชุดขนาดใหญ่ของอะตอมรูบิเดียมขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 1 มิลลิเมตร เมื่อตีด้วยเลเซอร์ชุดของอะตอมสามารถปล่อยโฟตอน แทนที่จะปิดโฟตอนโดยตรงไปยังหน่วยความจำควอนตัมอื่นโฟตอนถูกส่งไปยังสถานีที่ตั้งอยู่ใจกลางเมืองซึ่งถูกวัดพร้อมกับโฟตอนที่ส่งมาจากหน่วยความจำอื่น ที่สร้างความยุ่งเหยิงระหว่างสองส่วนที่ห่างไกลของเครือข่าย

การพบกันตรงกลางหมายความว่าโฟตอนไม่จำเป็นต้องเดินทางไปอีกด้านหนึ่งของเครือข่ายซึ่งเป็นโบนัสเพิ่มเติม “ โครงการนี้ค่อนข้างมีประสิทธิภาพ แต่การตระหนักถึงการทดลองนั้นค่อนข้างท้าทาย” นักฟิสิกส์ทดลองเซียว-ฮุ่ย Bao จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของจีนในเฮฟเฟ่กล่าว เทคนิคนี้ต้องการให้ทีมค้นหาวิธีการแก้ไขการเปลี่ยนแปลงความยาวของเส้นใยเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและผลกระทบอื่น ๆ ที่อาจทำให้เกิดปัญหา ความพยายามอย่างหนักนี้เรียกว่าการรักษาเสถียรภาพของเฟส “ นี่คือเทคโนโลยีหลักที่เราทำในบทความนี้” Bao กล่าว

ในทางตรงกันข้ามเครือข่ายบอสตันไม่มีสถานีกลางและไม่จำเป็นต้องมีการรักษาเสถียรภาพเฟส แต่ทั้งสองทีมประสบความสำเร็จในสิ่งที่เรียกว่า "พัวพัน" นั่นหมายความว่ามีการส่งสัญญาณเพื่อยืนยันว่าการพัวพันถูกจัดตั้งขึ้นซึ่งเรียกร้องให้มีการพัวพันยังคงอยู่นานพอที่จะให้ข้อมูลข้ามเครือข่าย การยืนยันดังกล่าวเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้เครือข่ายดังกล่าวสำหรับการใช้งานจริง Wolfgang Tittel นักฟิสิกส์กล่าวซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาทั้งสองกล่าว

“ ถ้าคุณเปรียบเทียบ…กลุ่มที่แตกต่างกันทั้งสองนี้ประสบความสำเร็จ [การพัวพันกับสิ่งกีดขวาง] คุณจะเห็นว่ามีความแตกต่างมากกว่าความคล้ายคลึงกันและฉันก็พบว่ายอดเยี่ยม” Tittel จากมหาวิทยาลัยเจนีวากล่าว “ มีวิธีการที่แตกต่างกันซึ่งทั้งหมดยังคงมีแนวโน้มมาก”