Американские ученые совершили прорыв, который может позволить соединять квантовые компьютеры на расстоянии более 2000 километров. Ранее максимальная дистанция для их связи через оптоволоконный кабель не превышала нескольких километров. Новый метод теоретически увеличивает это расстояние в сотни раз, открывая перспективы для создания глобального квантового интернета.
По словам руководителя исследовательской группы Тянь Чжуна из Чикагского университета, благодаря этому достижению технология для построения квантового интернета мирового масштаба впервые стала реальной, сообщает Nature Communications. Связывание квантовых компьютеров в мощные сети происходит через запутывание атомов по оптоволоконному кабелю. Чем дольше эти атомы сохраняют квантовую когерентность, тем на большее расстояние их можно соединить. Ранее даже компьютеры в пределах одного города, например, в кампусе университета и в центре Чикаго, были слишком удалены друг от друга для связи.
Исследователям удалось увеличить время квантовой когерентности отдельных атомов эрбия с 0,1 миллисекунды до более чем 10 миллисекунд. В одном из экспериментов была достигнута задержка до 24 миллисекунд, что в теории позволяет соединять квантовые компьютеры на ошеломляющем расстоянии в 4000 километров. Это сопоставимо с дистанцией от Чикаго до города Оканья в Колумбии.
Инновация заключается не в использовании новых материалов, а в ином способе их создания. Команда изготовила необходимые для квантовой запутанности кристаллы с помощью техники молекулярно-лучевой эпитаксии, а не традиционного метода Чохральского. Как пояснил Тянь Чжун, традиционный способ похож на плавильный тигель, где все ингредиенты смешиваются при температуре свыше 2000 градусов. Новый же метод является более точным и контролируемым.
Эти достижения подчеркивают значительный потенциал высококачественных редкоземельных кубитов и квантовых памятей. Они прокладывают путь к масштабируемому развитию интерфейсов для телекоммуникационных квантовых сетей, что является ключевым шагом на пути к созданию глобальной квантовой связи.
