Krystal Kasal , Phys.org

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriKvant şəbəkəsinin birləşmə sxemi, şəbəkə arxitekturası və iş prinsipi. Kredit: Təbiət Fotonikası (2025). DOI: 10.1038/s41566-025-01792-0

Bir çox kvant tədqiqatçıları qlobal kvant internetinin mövcudluğuna imkan verən texnologiyaların yaradılması üzərində işləyirlər ki, orada Yer kürəsində hər iki istifadəçi genişmiqyaslı kvant hesablamaları apara və kvant dolaşıqlığının köməyi ilə təhlükəsiz əlaqə saxlaya bilər. Bunun üçün daha çox texnoloji irəliləyişlər tələb olunsa da, Çinin Şanxay Jiao Tonq Universitetində tədqiqatçılar qrupu iki müstəqil şəbəkəni birləşdirərək dünyanı kvant internetini reallaşdırmağa bir az da yaxınlaşdırıb.

Kvant şəbəkələrinin birləşməsində çətinliklər

Əsl qlobal kvant interneti bir çox şəbəkələr arasında qarşılıqlı əlaqə tələb edəcək və bunun kvant şəbəkələri üçün klassik şəbəkələrə nisbətən daha çətin bir iş olduğu sübut edilmişdir . Tədqiqatçılar kvant kompüterlərini eyni şəbəkə daxilində birləşdirmək qabiliyyətini nümayiş etdirsələr də, çox istifadəçili birləşmə əsas problem olaraq qalır. Sıx dalğa uzunluğu bölgüsü multipleksiyasından (DWDM) istifadə edən tam qoşulmuş şəbəkələr əldə edilmişdir, lakin miqyaslanma və mürəkkəblik problemləri var.

Bununla belə, Nature Photonics- də nəşr olunan yeni araşdırmada iştirak edən tədqiqat qrupu iki müstəqil şəbəkəni 18 fərqli istifadəçi ilə birləşdirdi. Bütün 18 istifadəçi bu metoddan istifadə edərək dolaşmaya əsaslanan protokollardan istifadə edərək təhlükəsiz əlaqə saxlaya bilər . Bu, bu günə qədər ən mürəkkəb çox istifadəçili kvant şəbəkəsini təmsil edir.

Çox istifadəçi dolaşıq dəyişdirmə

Bu iki sistemin birləşməsinə nail olmaq üçün tədqiqatçılar “çox istifadəçinin dolaşıq dəyişdirilməsi” adlı metoddan istifadə ediblər. Bu, iki ayrı 10 node şəbəkəsi ilə başlayır. Başlanğıcda, hər bir şəbəkə daxilindəki qovşaqlar artıq bir-birinə qarışır, lakin digər şəbəkə ilə deyil. Sonra, hər bir şəbəkədən bir node iki şəbəkəni birləşdirmək üçün istifadə olunur, onları dəstdən effektiv şəkildə çıxarır və digər 18 qovşağı bir-birinə bağlı qoyur.

Zəng vəziyyəti ölçmələri iki şəbəkəni birləşdirmək və ya birləşdirmək üçün istifadə olunur, baxmayaraq ki, ölçmə özü kvant mexanikasında iki ölçülmüş fotonu dalğa funksiyalarını “yıxaraq” çıxarmağa məcbur edir. Buna görə də 20 qovşaqdan yalnız 18-i dolaşıq dəyişdirildikdən sonra istifadə edilə bilər.

Tədqiqat müəllifləri yazır: “Nəticədə, iki 10 istifadəçi tam qoşulmuş şəbəkələr çox istifadəçi dolaşıqlığının dəyişdirilməsindən sonra kvant korrelyasiya qatında 18 istifadəçi şəbəkəsinə birləşdirilir. Bütün son istifadəçilər bir-biriləri ilə dolaşıq əsaslı kvant açarının paylanması protokolundan istifadə edərək əlaqə saxlaya bilərlər”.

Komanda həmçinin əvvəlki tədqiqatlarda olduğu kimi DWDM əvəzinə öz eksperimentlərini aparmaq üçün aktiv müvəqqəti və dalğa uzunluğu multipleksasiyası (ATWM) sxemi işləyib hazırlayıb. Onlar iki-fotonlu müdaxilə və sədaqət ölçmələri ilə dolaşma keyfiyyətini yoxladılar. Onların ölçmələri göstərdi ki, klassik sistemlərdə bu göstərici 50%-lə müqayisədə 84%-dən yuxarı sədaqət və 75%-dən yuxarı (90,7%-ə qədər) müdaxilə görmə ilə yüksək keyfiyyətli dolaşma əldə ediblər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1762430783&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-11-independent-quantum-networks-successfully-fused.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&aicrs=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQxLjAuNzM5MC4xMjMiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MS4wLjczOTAuMTIzIl0sWyJOb3Q_QV9CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTQxLjAuNzM5MC4xMjMiXV0sMF0.&abgtt=6&dt=1762430783218&bpp=1&bdt=158&idt=26&shv=r20251104&mjsv=m202511030101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1762430521%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1762430521%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1762430521%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2927921117851&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2700&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31095106%2C31095561%2C31095608%2C95375933%2C95376901%2C95344790%2C95376120&oid=2&pvsid=2507834300725466&tmod=481458148&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&plas=596x848_l%7C596x848_r&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=169

Daha çox maneələri aşmaq lazımdır

Müstəqil şəbəkələrin birləşdirilməsi kvant rabitəsi tədqiqatlarında böyük nailiyyət olsa da, daha böyük və ya daha uzun məsafəli şəbəkələrə miqyası əlavə irəliləyişlər tələb edəcəkdir. Böyük maneələrdən biri siqnalların mühüm fotonları itirmədən daha uzağa getməsinə imkan verən və daha geniş miqyaslı şəbəkə qaynaşması üçün lazım olan kvant təkrarlayıcılardır.

Tədqiqatın müəllifləri yazır: “Praktik uzun məsafəli kvant təkrarlayıcı şəbəkələrinin reallaşdırılmasında ən kritik problem uzaq kvant yaddaş qovşaqları arasında möhkəm dolaşıqlığın yaradılmasıdır. Son illərdə kvant yaddaşında böyük irəliləyiş əldə olunsa da, mövcud texnologiya ilə kvant təkrarlayıcıların imkanlarından istifadə edərək genişmiqyaslı və uzun məsafəli praktik kvant rabitəsi şəbəkələrini reallaşdırmaq hələ də çətinləşir.”

Yenə də komanda öz irəliləyişləri ilə bağlı nikbindir və deyir: “Bizim yanaşmamız müxtəlif şəbəkələrdə uzaq qovşaqlar arasında kvant qarışmasının yaradılması üçün cəlbedici imkanlar açır ki, bu da çox yönlü kvant informasiya qarşılıqlı əlaqələrini asanlaşdırır və böyük miqyaslı şəhərlərarası kvant rabitəsi şəbəkələrinin qurulmasında böyük tətbiqi var”.

Sizin üçün müəllifimiz Kristal Kasal tərəfindən yazılmış , Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Yiwen Huang və digərləri, Çox istifadəçinin dolaşıq dəyişməsinə əsaslanan müstəqil şəbəkələrin kvant birləşməsi, Nature Photonics (2025). DOI: 10.1038/s41566-025-01792-0

Jurnal məlumatı: Nature Photonics 

© 2025 Science X Network

Daha çox araşdırın