带有微型镜柜的调制解调器可以帮助连接量子互联网

量子物理学不仅在以下方面有望取得巨大进步量子计算但也在量子互联网中？ 用于将数据从一个地方传输到另一个地方的下一代框架。 科学家们现在发明了适合量子调制解调器的技术，可以充当网络网关。

量子互联网优于您正在阅读的常规现有互联网的原因是安全性：干扰通过量子技术传输的数据基本上会破坏连接。 它几乎是不可破解的。

就像尝试生产实用的、商业的不过，将量子互联网从潜力变为现实需要时间吗？ 毫不奇怪，考虑到极其复杂的物理学涉及。 量子调制解调器可能是该技术向前迈出的非常重要的一步。

“未来，量子互联网可以用来连接位于不同地方的量子计算机，这将大大提高它们的计算能力！”物理学家安德烈亚斯·雷瑟尔说，来自德国马克斯·普朗克研究所。

是围绕这个想法建立的量子位，与经典计算机位不同，它可以同时存储多个状态。 这项新研究的重点是连接固定量子位移动量子位在这些机器之间移动。

当你处理像量子物理学一样微妙存储的信息时，这是一个艰巨的挑战。 在这种设置中，可见光光子用于存储传输中的量子数据，这些光子被精确调谐到当今通信系统中使用的激光的红外波长。

这为新系统提供了一个关键优势，因为它将与现有光纤网络配合使用，这将使量子升级在技术准备好推出时变得更加简单。

在弄清楚如何使存储的静止量子位与移动的红外光子发生恰到好处的反应时，研究人员确定元素铒及其电子最适合这项工作？ 但铒原子并不自然地倾向于制造必要的多么大的飞跃两个状态之间。 为了实现这一点，静态铒原子和移动的红外光子基本上被锁定在一起，直到它们和谐相处。

弄清楚如何做到这一点需要仔细计算所需的空间和条件。 在调制解调器内部，研究人员在由玻璃制成的晶体周围安装了一个微型镜柜。钇硅酸盐化合物。 然后将该装置冷却至-271 摄氏度（-455.8 华氏度）。

现代镜柜。 （马克斯·普朗克研究所）

冷却的晶体使铒原子保持足够稳定以迫使相互作用，而镜子将红外光子反射数万次？ 实质上为必要的量子飞跃的发生创造了数以万计的机会。 研究人员表示，这些镜子使系统速度比其他系统快 60 倍，效率也高得多。

一旦在两个状态之间进行跳跃，信息就可以传递到其他地方。 数据传输提出了一系列需要克服的新问题，但科学家们很忙致力于解决方案。

与量子技术的许多进步一样，将其从实验室应用到实际的现实系统中还需要一段时间，但这是又一个重要的进步？ 同样的研究还可以帮助量子处理器和量子中继器实现更长距离的数据传输。

研究人员在他们的论文中写道：“我们的系统因此能够实现光量子位和固态量子位之间的有效相互作用，同时将后者脆弱的量子特性保留到前所未有的程度。”发表论文。

该研究发表于物理评论X。