Teletransporte quântico em um chip


Os circuitos de núcleo de Teletransporte quântico, que geram e detectam o entrelaçamento quântico, foram integrados com sucesso em um chip fotônico por uma equipe internacional de cientistas das universidades de Bristol, Tóquio, Southampton e laboratórios de tecnologia de dispositivo NTT. Estes resultados abrem o caminho para o desenvolvimento de computadores quânticos de altíssima velocidade e reforçar a segurança da comunicação.


Qubits (bits quânticos) sensível quântica versões de computador de hoje do 0 e 1 (bits) e são a base de computadores quânticos. Fótons são partículas de luz, e eles são uma forma promissora para implementar qubits excelente. Uma das tarefas mais importantes é permitir que o teletransporte quântico, que transfere qubits de um fóton para outro com êxito. No entanto, a implementação experimental convencional de Teletransporte quântico preenche um laboratório e requer centenas de instrumentos ópticos meticulosamente alinhadas, longe de ser a escala e a robustez da dispositivo exigido num dia moderno computador ou dispositivo portátil.

Em 2013, Professor Furusawa e seus colegas conseguiram realizar o teletransporte quântico perfeito, no entanto, isso exigia um set-up cobrindo vários metros quadrados; levou muitos meses para construir e atingiu o limite em termos de escalabilidade. Novas pesquisas na Universidade de Bristol, liderada pelo Professor Jeremy O'Brien tomou os circuitos ópticos e implementado-los para um microchip de silício, medindo apenas alguns milímetros (0,0001 metros quadrados), usando métodos de nano-fabricação de estado-da-arte. Esta é a primeira vez que o teletransporte quântico tem sido demonstrado em um chip de silício e o resultado radicalmente resolveu o problema de escalabilidade. A equipe de pesquisadores tomaram um passo significativo em direção a seu objetivo de integrar um computador quântico em um chip fotônico.

Embora tenha havido progressos significativos na tecnologia da computação atual, seu desempenho é agora atingir o limite fundamental da física clássica. Por outro lado, previu-se que os princípios da mecânica quântica permitirá o desenvolvimento de comunicação quântica ultra seguro e computadores quânticos ultra poderoso, superando o limite das tecnologias atuais. Um dos passos mais importantes para alcançar isto é estabelecer tecnologias para Teletransporte quântico (transferência de sinais de bits quânticos em fótons de um remetente para um receptor a uma distância). A implementação de teletransporte para um micro-chip é um importante bloco de construção, libertar o potencial das tecnologias quântica prática.

Professor Akira Furusawa da Universidade de Tóquio disse: "essa conquista mais recente permite-nos realizar o teletransporte quântico perfeito com um chip fotônico. O próximo passo é integrar todo o sistema de Teletransporte quântico".

Professor Jeremy O'Brien, diretor do centro para quântica Fotônica na Universidade de Bristol, que liderou os elementos de Bristol da pesquisa, disse: "ser capaz de replicar um circuito óptico que normalmente exigiria um quarto tamanho óptica tabela em um chip fotônico é um acontecimento extremamente significativo. Com efeito, reduzimos um sistema ótico de quantum muito complexa de dez mil no tamanho."
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