06.08.2012

Создан первый в мире квантовый роутер

Ученые из Университета Цинхуа в Пекине объявили о создании и успешном испытании первого экспериментального квантового роутера.

В основу экспериментального роутера лег эффект квантовой сцепленности: когда квантовые биты (кубиты) - наименьшие элементы хранения информации в квантовой системе - имеют связь между собой и когда состояние одного кубита меняется, меняется состояние другого.

В своем экспериментальном роутере ученые закодировали информацию в поляризацию фотонов, горизонтальную или вертикальную. Исследователи начали с создания единичного фотона, находящегося в суперпозиции состояний горизонтальной и вертикальной поляризаций.

Затем исследователи конвертировали этот единичный фотон в два сцепленных фотона с помощью процесса под названием параметрическое рассеяние света. Оба этих фотона также продолжали находиться в суперпозиции состояний горизонтальной и вертикальной поляризаций.

Роутер работает по следующему принципу: поляризацию одного из фотонов он использует как контрольный сигнал для определения маршрута другого фотона, содержащего информацию. Само по себе устройство достаточно простое и состоит из набора полупрозрачных зеркал для направления фотонов и фазовых пластин, меняющих их полярность.

Хитрость заключается в настройке роутера таким образом, чтобы поляризация контрольного фотона влияла на маршрут. Группа ученых добилась этого путем изменения поляризации контрольного фотона, используя четвертьволновые и полуволновые фазовые пластины. Затем благодаря феномену квантовой сцепленности информационный фотон следовал по соответствующему маршруту, объясняет Technology Review.

Роутер китайских исследователей обладает одним существенным ограничением: он может управлять только одним кубитом в единицу времени. Это ограничение вытекает из принципа работы параметрического рассеяния света. Таким образом, построенное учеными устройство по сути является лишь экспериментом и никогда не найдет применения в реальных квантовых сетях, резюмирует Technology Review.

Добавим, что ранее в феврале группа ученых во главе с исследователем из России смогла значительно увеличить продолжительность хранения информации в квантовых битах без использования сложного и дорогостоящего оборудования, что еще на один шаг приблизило создание действующих квантовых компьютеров.

Сергей Попсулин

Источники:

1. CNews