Захваченные ионы являются одной из ведущих систем для создания квантовых компьютеров и других квантовых технологий. Чтобы связать множество таких квантовых систем, необходимы интерфейсы, через которые может передаваться квантовая информация. В последние годы исследователи под руководством Трейси Нортуп и Бена Лэньона из факультета экспериментальной физики Университета Инсбрука разработали метод для достижения этой цели путем захвата атомов в оптических полостях таким образом, чтобы квантовая информация могла эффективно передаваться легким частицам. Затем световые частицы могут быть отправлены по оптическим волокнам для соединения атомов в разных местах. Теперь их команды вместе с теоретиками во главе с Николасом Сангуаром из Университета Париж-Сакле впервые связали два захваченных иона на расстоянии более нескольких метров друг от друга.
Платформа для построения квантовых сетей
Две квантовые системы были созданы в двух лабораториях: одна в здании, где находится кафедра экспериментальной физики, и одна в здании, где находится Институт квантовой оптики и квантовой информации Австрийской академии наук. "До сих пор захваченные ионы были связаны друг с другом только на расстоянии нескольких метров в одной и той же лаборатории. Эти результаты также были достигнуты с использованием общих систем управления и фотонов (световых частиц) с длинами волн, которые не подходят для перемещения на гораздо большие расстояния", - объясняет Бен Лэньон. После многих лет исследований и разработок физикам из Инсбрука теперь удалось связать два иона по всему кампусу. "Чтобы сделать это, мы послали отдельные фотоны, запутанные с ионами, по 500-метровому волоконно-оптическому кабелю и наложили их друг на друга, поменяв местами запутанность двух удаленных ионов", - говорит Трейси Нортуп, описывая эксперимент. "Наши результаты показывают, что захваченные ионы являются многообещающей платформой для реализации будущих распределенных сетей квантовых компьютеров, квантовых датчиков и атомных часов".
Команды Бена Лэньона и Трейси Нортуп являются частью Quantum Internet Alliance, международного проекта под флагманом Европейского союза Quantum. Последние результаты были опубликованы в Письма с физическим обзором. Исследование было финансово поддержано, в частности, Австрийским научным фондом FWF и Европейским союзом.
Комментарии