ทีมนักวิทยาศาสตร์ในประเทศจีนได้เชื่อมโยงความทรงจำควอนตัมมากกว่า 30 ไมล์ (50 กิโลเมตร) ของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเต้นบันทึกก่อนหน้ามากกว่า 40 ครั้ง ความสำเร็จนี้เป็นขั้นตอนสำคัญสู่อินเทอร์เน็ตที่ป้องกันการแฮ็ก
อินเทอร์เน็ตที่เราใช้ในปัจจุบันเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ปฏิวัติวงการอย่างแท้จริง มันเชื่อมโยงโลกกับข้อมูลและอนุญาตให้เราแบ่งปันภาพถ่ายนับล้านของแมวที่น่ารักและน่ากอด แต่อินเทอร์เน็ตก็เต็มไปด้วยแฮกเกอร์พยายามสกัดกั้นข้อมูลที่สำคัญหรือละเอียดอ่อน ในการต่อสู้กลับนักฟิสิกส์ได้ค้นพบวิธีแก้ปัญหาโดยได้รับความช่วยเหลือจากแมวSchrödingerแมวที่มีชื่อเสียงและมีชีวิตอยู่สมมุติขึ้นมาเพื่อเผยให้เห็นลักษณะแปลกประหลาดของอนุภาคในอะตอม
ทางออกที่นำเสนอนั้นเป็นอินเทอร์เน็ตใหม่ที่ปกครองโดยโลกควอนตัมที่แปลกประหลาด อินเทอร์เน็ตดังกล่าวอาจกลายเป็นมาตรฐานในการส่งรับและจัดเก็บข้อมูลได้อย่างปลอดภัย
ในโลกการคำนวณแบบดั้งเดิมข้อมูลจะถูกแทนด้วยบิตที่มีค่าเป็น 0 หรือ 1 ควอนตัมอินเทอร์เน็ตเช่นคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติพื้นฐานอย่างหนึ่งของกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งเป็นหลักการซ้อนทับ หลักการนี้ได้รับการอธิบายอย่างมีชื่อเสียงโดยใช้นักฟิสิกส์ Erwin Schrödingerเป็นปฏิปักษ์ของแมวในกล่องซึ่งทั้งคู่ตายและมีชีวิตอยู่ในเวลาเดียวกัน คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้ควอนตัมบิตหรือ "qubits" ซึ่งสามารถมีอยู่ในสถานะการทับซ้อนซึ่งมีค่าทั้ง 1 และ 0 พร้อมกัน qubit มีอยู่ในสถานะของความไม่แน่นอนนี้จนกว่ามันจะถูกวัดโดยผู้สังเกตการณ์การยุบ qubit ให้อยู่ในสถานะที่แน่นอนที่ 0 หรือ 1
หากคุณจับคู่สองหรือมากกว่า qubits เข้าด้วยกันพวกเขาจะเข้าไปพัวพัน ควอนตัมพัวพันคือการเชื่อมต่อระหว่างสองอนุภาคหรือมากกว่านั้นเช่นการกระทำใด ๆ ที่เกิดขึ้นในทันทีส่งผลกระทบต่อผู้อื่นโดยไม่คำนึงถึงว่าพวกเขาอยู่ห่างไกล Albert Einstein มีชื่อเสียงเรียกว่าปรากฏการณ์นี้ "การกระทำที่น่ากลัวในระยะไกล" ความมหัศจรรย์ที่แท้จริงของควอนตัมอินเทอร์เน็ตจะเริ่มขึ้นเมื่อข้อมูลถูกส่งโดยใช้อนุภาคที่พันกันซึ่งเรียกอีกอย่างว่าควอนตัมเทเลพอร์ต
"การเคลื่อนย้ายควอนตัมเป็นวิธีการถ่ายโอนสถานะควอนตัมที่ไม่รู้จักจากอนุภาคหนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งในสถานที่ห่างไกลโดยไม่ต้องส่งอนุภาคเดิมเอง" Jian-Wei Pan ศาสตราจารย์ฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของจีนในเหอเฟย และผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวในการสัมภาษณ์กับรีวิววิทยาศาสตร์แห่งชาติ
เนื่องจาก qubits ที่พันกันไม่ได้เชื่อมโยงกันทางกายภาพในรูปแบบหรือรูปแบบใด ๆ การสกัดกั้นการสื่อสารระหว่างพวกเขาจึงเป็นไปไม่ได้
แพนและทีมของเขาได้แสดงให้เห็นถึงการพัวพันของอนุภาคแสงหรือโฟตอนในระยะทางไกลผ่านพื้นที่ว่างเปล่า ในปี 2560 ทีมของเขาจับโฟตอนสองตัวแยกจากกันด้วยระยะทาง 746 ไมล์ (1,200 กม.) โดยใช้รีเลย์ถ่ายทอดโลกที่มีชื่อว่า Micius
ในทางปฏิบัติความพัวพันเป็นธุรกิจที่พิถีพิถัน การรบกวนที่น้อยที่สุดเช่นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือการสั่นสะเทือนสามารถทำลายการเชื่อมโยงระหว่างอนุภาคที่พันกันยุ่งยุบสถานะที่ใช้ร่วมกัน ในการตระหนักถึงควอนตัมอินเทอร์เน็ตที่แท้จริงนักฟิสิกส์จะต้องขอความช่วยเหลือจากความทรงจำควอนตัมที่เรียกว่า
"หน่วยความจำควอนตัมเป็นอุปกรณ์ที่เก็บข้อมูลควอนตัมต้องการเก็บซ้อนของสองสถานะ" เสี่ยวฮุ่ยเปาศาสตราจารย์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีนในเหอเฟยและผู้ร่วมเขียนการศึกษากล่าว วิทยาศาสตร์สด
ความทรงจำควอนตัม
ในการศึกษาตีพิมพ์วันที่ 12 กุมภาพันธ์ในวารสาร Nature, Pan และเพื่อนร่วมงานของเขาประสบความสำเร็จในการสร้างความทรงจำเกี่ยวกับควอนตัมผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสง 50 กม. บันทึกก่อนหน้าของการแยกระหว่างความทรงจำคือ 0.8 ไมล์ (1.3 กม.)
ในการทดลองใหม่ของการศึกษาหน่วยความจำควอนตัมเป็นชุดของอะตอมรูบิเดียมด้วยเลเซอร์ที่ติดอยู่ในสุญญากาศ ทีมใช้โฟตอนในการอ่านและเขียนไปยังคลาวด์ของอะตอมที่ติดกับ 100 ล้านตัว โฟตอนถูกนำมาใช้เพื่อกระตุ้นอะตอมให้อยู่ในสถานะพลังงานที่สูงขึ้นตั้งค่า qubits ที่นักวิจัยต้องการพัวพันและผลิตโฟตอนที่พันกันเพื่อส่งลงสายแสง จากนั้นนักวิจัยจำเป็นต้องเปลี่ยนความถี่ของโฟตอนเพื่อไม่ให้เกิดการสูญหายในระยะ 50 กม. ของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่ขดในห้องปฏิบัติการ ในที่สุดโฟตอนสามารถส่งผ่านการเดินทางผ่านสายเคเบิลเพื่อเชื่อมต่อหน่วยความจำควอนตัมที่สองได้สำเร็จ
แม้ว่าการพัวพันควอนตัมระหว่างความทรงจำก็ประสบความสำเร็จทีมยังไม่ได้ทำการเคลื่อนย้ายควอนตัมของข้อมูลระหว่างสองโหนด นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาหวังว่างานนี้จะปูทางสำหรับการสร้างเว็บของสถานีถ่ายทอดควอนตัมที่จะขยายการสื่อสารที่ยุ่งเหยิงไปสู่ระยะทางไกลในที่สุดนำไปสู่เครือข่ายควอนตัมขนาดใหญ่
