AZ 
Yeni multipleksləşdirmə sxemi uzun məsafəli kvant rabitəsini sürətləndirir
İnqrid Fadelli tərəfindən , Phys.org
Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib
Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin
Çoxrejimli gücləndirilmiş ion-ion dolaşıqlığı. Müəllif: Zhaibin Cui.
Kvant şəbəkələri, bir-birinə kvant məlumatı ötürə bilən birdən çox əlaqəli qovşaqdan və ya cihazdan ibarət sistemlər, gələcək rabitəni inkişaf etdirmək potensialına malikdir. Bu şəbəkələr adətən iki və ya daha çox uzaq hissəciyin yüksək dərəcədə korrelyasiyaya uğramasına səbəb olan kvant fenomeni olan dolaşıqlıqdan istifadə edir və beləliklə, birinin ölçülməsi digərinin vəziyyətinə dərhal təsir göstərir.
Uzaq hissəciklərin dolaşıqlaşdığını və kvant vəziyyətlərini ötürə biləcəyini təmin etmək üçün bəzi kvant alimləri sözdə “xəbərdarlıq dolaşıqlığı”nı həyata keçirməyə çalışırlar. Bu, aşkar edilə bilən bir siqnaldan düyünlər arasında dolaşıqlığın müəyyən edildiyini təsdiqləməyi tələb edir.
Tsinhua Universiteti və Hefei Milli Laboratoriyasının tədqiqatçıları bu yaxınlarda çoxsaylı ionlar (yəni elektrik yüklü atomlar) arasında dolaşıqlığın yaranmasını sürətləndirmək üçün perspektivli bir strategiya təqdim etdilər. Onların təklif etdiyi yanaşma, Physical Review Letters jurnalında dərc olunmuş bir məqalədə qeyd olunub və eyni rabitə kanalı vasitəsilə çoxsaylı siqnalların göndərilməsi üsulu olan sözdə multipleksləşdirmə sxeminə əsaslanır.
Məqalənin həmmüəllifi Yunfei Pu Phys.org-a bildirib ki, “Əsas fikirimiz budur ki, bu təcrübədə istifadə edilən multipleksləşdirmə sxemi – klassik protokollara bənzər eyni vaxtda həyəcanlandırma cəhdlərini yerinə yetirir – kvant şəbəkələri və təkrarlayıcıların əsas tikinti bloku olan uzaq maddə kubitləri arasında elan edilmiş dolaşıqlıq generasiyasını sürətləndirmək üçün vacibdir.” “Multipleksləşdirmə dolaşıqlıq generasiya sürətini ciddi şəkildə məhdudlaşdıran gediş-gəliş rabitə gecikməsini effektiv şəkildə aradan qaldırır.”
Komandanın yeni multipleksləşdirmə sxemləri hazırlamaq səyləri
Pu və həmkarları illərdir multipleksləşdirmə sxemləri hazırlayırlar, çünki onlar inanırlar ki, bu sxemlər 1000 km-dən (620 mil) çox məsafələrə məlumat ötürə bilən kvant təkrarlayıcılarının yaradılması üçün əvəzolunmaz olacaq. Onların son tədqiqatı bu məqsədə doğru apardıqları sonuncu səydir.
Pu bildirib ki, “Son on ildə qrupumuz neytral atom və tələyə düşmüş ion kvant şəbəkələri üçün multipleksləşdirmə üsullarını geniş şəkildə araşdırıb və ikiölçülü AOD ünvanlanması və ionların ötürülməsi kimi yanaşmalardan istifadə edib”.
“Əvvəlki işimiz atom-foton dolaşıqlığının multipleksləşmə yolu ilə sürətlənməsini uğurla nümayiş etdirdi, lakin multipleksləşmə ilə gücləndirilmiş atom-atom dolaşıqlığı hələ reallaşmamışdı. Bu işdə biz atom-atom dolaşıqlığını nümayiş etdirərək protokolu tamamlayırıq və xüsusilə dolaşıqlığın dəqiqliyi baxımından yüksək əlverişli nəticələr əldə edirik.”
Atom-atom dolaşıqlığını sürətləndirmək sxemlərinin potensialını nümayiş etdirmək üçün tədqiqatçılar əvvəlcə 1,2 km (0,75 mil) optik liflə birləşdirilmiş iki tələyə düşmüş iondan ibarət kvant şəbəkəsi qurdular. Təcrübələri üçün onlar yaxın infraqırmızı işıq (yəni, dalğa uzunluğu 866 nm olan fotonlar) yaradan və ya onlarla qarşılıqlı təsir göstərən müsbət yüklü kalsium atomları olan ⁴⁰Ca⁺ ionlarından istifadə etdilər.
Pu izah etdi ki, “Bu keçid əlverişli yaxın infraqırmızı (NIR) dalğa uzunluğu təklif etsə də, təxminən 6% aşağı budaqlanma nisbətindən (istənilən fotonların yayılma ehtimalı) əziyyət çəkir və bu da dolaşma cəhdlərində əhəmiyyətli dərəcədə səmərəsizliyə səbəb olur”.
“Bunu həll etmək üçün əvvəllər effektiv budaqlanma nisbətini vahidə doğru artırmağı hədəfləyən bir ‘çoxlu həyəcanlanma’ sxemi hazırlamışdıq. Lakin, bu sxemin atom-atom dolaşıqlığı üçün mümkünlüyü təsdiqlənməmiş qaldı.”
Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .
Çoxmodlu gücləndirilmiş atom-atom dolaşıqlığının nümayişi
Tədqiqatçılar uğurla göstərdilər ki, onların sxemi atom-atom dolaşıqlığının yaranmasına tətbiq oluna bilər. Bu sxemdən istifadə edərək, onlar kvant şəbəkəsi yaradan iki tələyə düşmüş ion düyünləri arasında çoxmodlu gücləndirilmiş atom-atom xəbərdar edilmiş dolaşıqlığı həyata keçirdilər.
Pu dedi: “Hər bir qovşaqda, hər dövrədə 10 zaman rejimi arasında təsadüfi olaraq paylanmış ion-foton dolaşıqlığını yaratmaq üçün çoxsaylı həyəcanlanma sxemindən istifadə edirik. Hər iki qovşaqdan gələn fotonlar 600 m optik lif vasitəsilə ötürülür və fotonik Bell vəziyyət ölçməsi (BSM) üçün mərkəzi stansiyada müdaxilə olunur. Xüsusi detektor təsadüf nümunəsi uzaqdan ion-ion dolaşıqlığının uğurlu yaranmasını xəbər verir.”
Hər uğurlu dolaşıqlıq hadisəsinin eyni dolaşıq vəziyyət yaratmasını təmin etmək üçün tədqiqatçılar real vaxt faza kompensasiyası yanaşmasından istifadə etdilər. Dolaşıq vəziyyətin dəqiqliyini xarakterizə etmək üçün kvant vəziyyət tomoqrafiyası adlanan bir texnikadan istifadə etdilər.
Pu izah etdi ki, “10 zaman rejimindən istifadə etməklə, uzaq ion-ion dolaşma sürətində 4,59 dəfə artım əldə edirik”.
“Çoxmodlu gücləndirilmiş spin-spin dolaşıqlığı əvvəllər yalnız bərk cisimli sistemlərdə həyata keçirilsə də, bu iş lazerlə soyudulmuş atom sistemində ilk nümayişi təmsil edir. Bundan əlavə, əldə edilən 95,9% ion-ion dolaşıqlığı dəqiqliyi laboratoriya miqyasından kənar məsafələrdə maddə-maddə dolaşıqlığı üçün yeni bir rekord qoyur.”
Xüsusilə, bu, lazerlə soyudulan atom sistemində çoxmodlu gücləndirilmiş uzaqdan spin-spin dolaşıqlığının ilk nümayişi idi. Lazerlə soyudulan atom sistemləri kvant hesablamaları üçün qurulmuş platformalardır və artıq yüksək dəqiqlikli kvant məntiq qapılarını nümayiş etdiriblər.
Pu bildirib ki, “Bu cür imkanlar kvant şəbəkələri və təkrarlayıcıların qurulması üçün vacib şərtlərdir, o cümlədən dolaşıqlığın dəyişdirilməsi, təmizlənməsi və kvant teleportasiyası kimi vacib paylanmış əməliyyatları yerinə yetirə bilir. Əldə edilən 95,9% ion-ion dolaşıqlığının dəqiqliyi laboratoriya miqyasından kənara çıxan məsafələrdə spin-spin dolaşıqlığı üçün yeni bir rekord müəyyən edir.”
Sürətli kvant internetinin reallaşmasına doğru
Bu yaxınlarda dərc olunmuş məqalədə perspektivli multipleksləşdirmə sxemi, yaranan dolaşıq vəziyyətlərin fazasını sabitləşdirmək üçün bir strategiya və aşağı budaqlanma nisbətləri ilə optik keçidlərdən istifadə üsulu təqdim edilmişdir.
Gələcəkdə, onların yeni təqdim etdiyi yanaşmalar, ion-ion dolaşıqlığının yaranmasını sürətləndirmək potensialını daha da təsdiqləmək üçün tələyə salınmış ion kvant şəbəkələri ilə digər təcrübələrdə sınaqdan keçirilə bilər.
Pu bildirib ki, “Müəyyən optik keçidlər uzun məsafəli lif ötürülməsi üçün əlverişli dalğa uzunluqlarında olsa da, onların faydalılığı çox vaxt dolaşıqlıq generasiya səmərəliliyini azaldan aşağı budaqlanma nisbətləri ilə məhdudlaşır. Tipik olaraq, bu məhdudiyyəti aradan qaldırmaq üçün əhəmiyyətli eksperimental mürəkkəblik yaradan yüksək incəlikli optik boşluqlar tələb olunur. Bu metoddan istifadə edərək, ilk dəfə olaraq sərbəst məkan konfiqurasiyasında səmərəliliyin artırıla biləcəyini nümayiş etdiririk.”
Pu və həmkarları, sxemlərinin telekom dalğa uzunluğu keçidlərinə əsaslanan, lakin itterbium ionlarında 1650 nm keçid kimi aşağı budaqlanma nisbətləri ilə məhdudlaşan digər atom kvant şəbəkələrinə də tətbiq olunacağını proqnozlaşdırırlar. Bu arada, tədqiqatçılar yeni praktik kvant təkrarlayıcılarının hazırlanmasına və uzun məsafəli kvant rabitəsinin həyata keçirilməsinə yönəlmiş daha çox tədqiqat planlaşdırırlar.
Pu əlavə edib ki, “Texniki olaraq, biz tək fotonlu qraflaşdırma və digər multipleksləşdirmə üsulları kimi müxtəlif strategiyalar vasitəsilə tələyə salınmış ion kvant şəbəkələrinin performansını daha da artırmağı hədəfləyirik”.
“Kvant şəbəkələrinin və təkrarlayıcıların miqyaslandırılması üçün əsas hədd uzaqdan dolaşıqlıq generasiya sürətinin qovşaq dekoherensiya sürətini aşmasıdır. Buna nail olmaq, xüsusilə uzun məsafələrdə çətindir.”
“Buna görə də, bu miqyaslanma həddinə çatmaq üçün daha səmərəli tək fotonlu sxem qəbul etməklə (burada istifadə olunan iki fotonlu sxemdən fərqli olaraq) və ion keçidi və ya AOD ünvanlanması kimi multipleksləşdirmə metodlarını daxil etməklə dolaşıqlıq generasiya səmərəliliyini artırmağı planlaşdırırıq.”
Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmişdir — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .
Nəşr detalları
Z.-B. Cui və digərləri, 1.2 kilometrlik liflər üzərində müvəqqəti olaraq çoxrejimli ion-ion dolaşıqlığı, Fiziki icmal məktubları (2026). DOI: 10.1103/9h14-sc8t . arXiv -də : arxiv.org/abs/2510.20392
Jurnal məlumatları: Fiziki İcmal Məktubları , arXiv
Əsas anlayışlar
Soyuq atomlar və maddə dalğalarıKvant rabitəsi, protokollar və texnologiyaAtom sistemləriLazer sistemləriSoyutma və tələ qurmaBu hekayənin arxasında kim dayanır?
İnqrid Fadelli
Psixologiya bakalavr və beynəlxalq jurnalistika magistri dərəcəsi olan müstəqil jurnalist. 2018-ci ildən bəri süni intellekt, robototexnika, nevrologiya və astrofizika sahələrini əhatə edir. Tam profil →
Sadie Harley
Həyat Elmləri və Ekologiya üzrə bakalavr. Neft, qaz və bərpa olunan enerji sənayesində əczaçılıq xəbərləri sahəsində təcrübəsi olan mikrobiologiya laboratoriyası təcrübəsi. Tam profil →
Robert Egan
Riyazi biologiya üzrə bakalavr, yaradıcı yazı üzrə magistr dərəcəsi. Elm və dilə dair unikal perspektivləri olan səyahətlər. Tam profil →
© 2026 Science X Network
