TELETRASPORTO QUANTISTICO CHIP-TO-CHIP

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Lo sviluppo di tecnologie in grado di elaborare le informazioni, basate sulle leggi della fisica quantistica, avrà un impatto profondo sulla società moderna. Ad esempio, i computer quantistici possono contenere la chiave per risolvere problemi troppo complessi per i supercomputer più potenti di oggi e un Internet quantistico potrebbe in definitiva proteggere le informazioni del mondo da attacchi dannosi.

Tuttavia, queste tecnologie si basano tutte su “informazioni quantistiche”, che sono tipicamente codificate in singole particelle quantistiche estremamente difficili da controllare e misurare .

Scienziati dell’Università di Bristol, in collaborazione con la Technical University of Denmark (DTU), hanno sviluppato con successo dispositivi su scala di chip che sono in grado di sfruttare le applicazioni della fisica quantistica generando e manipolando singole particelle di luce all’interno di circuiti su nano scala programmabili .

Questi chip sono in grado di codificare le informazioni quantistiche nella luce generata all’interno dei circuiti e possono elaborare le “informazioni quantistiche” con alta efficienza e rumore estremamente basso .

Questa dimostrazione potrebbe consentire un aumento significativo della capacità di produrre circuiti quantistici più complessi richiesti nell’informatica e nelle comunicazioni quantistiche.

Il loro lavoro, pubblicato sulla rivista Nature Physics , ospita una serie di dimostrazioni quantistiche.

In uno degli esperimenti rivoluzionari, i ricercatori dei Quantum Engineering Technology Labs (QET Labs) dell’Università di Bristol dimostrano per la prima volta il teletrasporto quantistico di informazioni tra due chip programmabili, che sottolineano come una pietra angolare delle comunicazioni quantistiche e del calcolo quantistico .

Il teletrasporto quantistico offre il trasferimento di stato quantistico di una particella quantistica da un luogo a un altro utilizzando l’entanglement.

Il teletrasporto non è solo utile per la comunicazione quantistica, ma è un elemento fondamentale del calcolo quantistico ottico. Stabilire un collegamento di comunicazione intrecciato tra due chip in laboratorio, tuttavia, si è rivelato estremamente impegnativo.

Il coautore di Bristol Dan Llewellyn ha dichiarato: “Siamo stati in grado di dimostrare un collegamento di entanglement di alta qualità tra due chip in laboratorio, dove i fotoni su entrambi i chip condividono un singolo stato quantistico .

I risultati hanno mostrato un teletrasporto quantistico ad altissima fedeltà del 91 percento. Inoltre, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare alcune altre importanti funzioni dei loro progetti, come lo scambio di entanglement (richiesto per i ripetitori quantistici e le reti quantistiche) e gli stati GHZ a quattro fotoni (richiesto nel calcolo quantistico e in Internet quantistico).

NOTE
“Teletrasporto quantistico chip-to-chip e entanglement multi-fotone nel silicio” di D.Llewellyn, Y. Ding, I. Faruque, S. Paesani, D.Bacco, R. Santagati, Y. Qian, Y. Li, Y . Xiao, M. Huber, M. Malik, G. Sinclair, X. Zhou, K. Rottwitt, J. O’Brien, J. Rarity, Q. Gong, L. Oxenlowe, J. Wang e M. Thompson in Nature Fisica

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