Учёные нашли способ соединять квантовые компьютеры на расстоянии до 2000 км

Прорыв в управлении квантовой когерентностью

До сих пор объединить квантовые компьютеры удавалось лишь на дистанции в несколько километров. Главная проблема — нестабильность квантового состояния (когерентности) запутанных атомов: чем быстрее оно нарушается, тем короче расстояние связи.

Учёные из Чикагского института электротехники и электроники увеличили время когерентности атомов эрбия с 0,1 миллисекунды до 10–24 миллисекунд. Теоретически это позволит протянуть оптоволоконную квантовую линию на 2000–4000 км.

Старые материалы — новым способом

Ключевое новшество — не в самих элементах, а в методе их изготовления. Вместо традиционного метода Чохральского (плавление и кристаллизация) использован метод молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) — по сути, «атомная 3D-печать».

«Мы собираем устройство атом за атомом. Качество и чистота получаемого материала настолько высоки, что когерентность достигает рекордных значений», — отметил руководитель исследования Чжун Тянь.

Квантовая сеть будущего

Следующий этап — экспериментальная проверка: смогут ли такие кристаллы реально обеспечить связь на тысячах километров.

«Прежде чем проложить кабель из Чикаго в Нью-Йорк, мы протестируем его в лаборатории», — шутит учёный.

Если испытания подтвердят расчёты, технология станет основой для высокоскоростной квантовой сети, объединяющей компьютеры, лаборатории и центры обработки данных по всему миру.

Контекст

В 2024 году немецкие инженеры уже создали квантовый трансивер для передачи запутанных фотонов по обычному оптоволокну. Новая американская разработка делает следующий шаг — обеспечивая не просто передачу данных, а долговременную когерентность атомов, необходимую для устойчивого обмена квантовой информацией.

Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!