Internet quântica: rede de informação híbrida - Mega Curiosidades

A internet quântica é híbrida

Pesquisadores do ICFO relatam a primeira demonstração de um link elementar de uma rede de informação quântica híbrida.

A demonstração consiste em uma nuvem atômica fria e um cristal dopado como nós quânticos, bem como fótons de telecomunicações únicos como transportadores de informações. O estudo demonstra a comunicação e a transmissão de informações quânticas entre dois tipos completamente diferentes de nós quânticos colocados em diferentes laboratórios.

Hoje, as redes de informação quântica estão aumentando para se tornar uma tecnologia disruptiva que proporcionará recursos radicalmente novos para processamento e comunicação de informações. Pesquisas recentes sugerem que esta revolução da rede quântica pode estar ao virar da esquina.

internet quântica

Como resolveram o problema?

Em seu estudo, os pesquisadores do ICFO usaram dois nós quânticos muito distintos: o nó emissor era uma nuvem de átomos de Rubídio refrigerada a laser e o nó receptor um cristal dopado com íons Praseodymium. Do gás frio, eles geraram um bit quântico codificado em um único fóton com uma largura de banda muito estreita e um comprimento de onda de 780 nm. Eles converteram o fóton para o comprimento de onda da telecomunicação de 1552 nm para demonstrar que esta rede poderia ser completamente compatível com a atual faixa de banda C de telecomunicações.

Posteriormente, eles enviaram através de uma fibra óptica de um laboratório para o outro. Uma vez no segundo laboratório, o comprimento de onda do fóton foi convertido em 606 nm para interagir corretamente e transferir o estado quântico para o nó de cristal dopado receptor. Após a interação com o cristal, o qubit fotônico foi armazenado no cristal por aproximadamente 2,5 microssegundos e recuperado com alta fidelidade.

Os resultados do estudo mostraram que dois sistemas quânticos muito diferentes podem ser conectados e podem se comunicar por meio de um único fóton. Como ICREA Prof na ICFO Hugues de Riedmatten comenta: “ser capaz de conectar nós quânticos com funcionalidades e capacidades muito diferentes e a transmissão de bits quânticos por meio de fótons individuais entre eles representa um marco importante no desenvolvimento de redes quânticas híbridas”. A capacidade de realizar conversões de frente e para trás de qubits fotônicos no comprimento de onda da banda C de telecomunicações mostra que esses sistemas seriam completamente compatíveis com as redes de telecomunicações atuais.

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Vantagens da Quântica vs Redes de informação clássica

A rede de informação clássica ou “rede mundial de computadores” foi desenvolvida nos anos 80, com informações que fluem através da rede por meio de “bits” processados ​​e modulados por circuitos e chips eletrônicos e transmitidos por pulsos de luz que movem informações através da rede com um mínimo perdas de sinal através de fibras ópticas.

Agora, em vez de usar os bits clássicos, as redes de informação quântica (ou a Internet quântica) processam e armazenam informações quânticas através de bits quânticos ou “qubits”. Enquanto os bits podem ser 0s ou 1s, os qubits também podem estar em qualquer superposição desses dois estados. Em uma rede quântica, eles são gerados e processados ​​por sistemas de matéria quântica, e. gases atômicos frios, sólidos dopados ou outros sistemas. Ao contrário das redes clássicas, a informação quântica é transferida entre os nós usando fótons individuais em vez de pulsos de luz fortes.

As redes de informação quântica (constituídas por nós quânticos de matéria e canais de comunicação quântica) abrirão uma nova via de tecnologias disruptivas, permitindo, por exemplo, transmissão de dados perfeitamente segura, processamento de dados aprimorado através de computação quântica distribuída ou aplicações avançadas de sincronização de clock, entre outras.

Referência : ICFO.eu