ملخصات الأبحاث

تشابُك بين ذاكرات كَمِّية صلبة ومتعددة أنماط الاهتزاز

.D. Lago-Rivera et al

  • Published online:

من المُنتظر أن تُتيح الشبكات الكَمِّية في المستقبل توزيع التشابك بين مواقع متباعدة، وتوفِّر تطبيقاتٍ في مجالَي الاتصال والاستشعار الكَميَّين، فضلًا عن الحوسبة الكمية الموزَّعة. وتعتمد هذه الشبكات في جوهرها على القدرة على توليد التشابك، وتخزينه عند عُقَد كَمّية متباعدة، غير أنها متصلة. ومع أنَّ العلماء تمكَّنوا من إجراء تشابك بين عديد من الأنظمة الفيزيائية المتباعدة، لم يفِ أيٌّ من هذه التشابكات بكل متطلبات تشغيل الشبكة، مثل التوافق مع أطوال موجية تُناسب الاتصال عن بُعد، والتشغيل متعدد أنماط الاهتزاز.

وفي هذا البحث المنشور، أفاد الباحثون بتمكُّنهم من تحقيق تشابك موجَّه بين عقدتين كَمِّيتين منفصلتين مكانيًّا؛ حيث يُخزَّن التشابك في ذاكرات كمية صلبة، ومتعددة أنماط الاهتزاز. فعند كل عقدة، تُخزِّن بلُّورة مطعَّمة بالبراسيوديميوم فوتونًا (من زوج فوتونات مترابط) مع الفوتون الثاني عند أطوال موجية تُناسب الاتصال عن بُعد. ووجد الباحثون أنَّ التشابك بين ذاكرات كَمِّية موضوعة في مختبرات مختلفة يحدث مسبوقًا بإشارة موجِّهة، تفيد باكتشاف فوتون ذي طول موجي يُناسب الاتصال عن بُعد، وذلك بمعدل يصل إلى 1.4 كيلوهرتز، ويُخزَّن التشابك في البلُّورات لمدة تخزين محدَّدة سلفًا، تصل إلى 25 ميكروثانية.

كما أوضح الباحثون أنَّ التشابك المتولِّد يتمتع بحصانة ضد الفَقْد في مسار الإشارة الموجِّهة، وقدَّموا توصيفًا لعملية تشغيل متعدد الإرسال، باستخدام 62 نمطًا زمنيًّا للاهتزاز. ومما تجدُرُ الإشارة إليه أنَّ ما أنجزه الباحثون قابل للتوسُّع، ليشمل تحقيق تشابكٍ يمتدُّ إلى مسافات أبعد، ويُتيح طريقة فعَّالة لتحقيق التشابك بين أدوات تكرار كَمِّية للإرسال المتعدد، مثبَّتة في مواقع ميدانية متباينة، ويدخل في إنتاجها بعض المواد في حالتها الصلبة.