정보는 한 위치에서 시스템에 입력됩니다. 스위치가 깜박입니다. 즉시 해당 정보가 몇 마일 떨어진 다른 위치에 나타납니다. 공상과학 소설처럼 들리지만 현실이 되어가고 있습니다. 이것이 바로 양자 순간이동이며, 초고속 통신의 미래가 될 수 있습니다.
접근 방식은 호출되는 항목에 따라 달라집니다. 양자 얽힘 — 두 개의 입자가 상태를 공유하는 방식으로 서로 연결되어 있는 경우. 한 입자의 상태는 다른 입자에 의해 반영되며, 놀라운 점은 입자가 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 관계없이 적용됩니다. 이는 얽힌 입자 쌍을 사용하여 장거리에 걸쳐 정보를 효과적으로 즉각적으로 순간 이동할 수 있음을 의미합니다.
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그러나 이론적으로 양자 얽힘을 이해하는 것과 이를 실제로 통신에 사용하는 것 사이에는 갈 길이 멀습니다. 그러나 최근 일리노이주 페르미연구소(Fermilab) 연구원들은 거리에 걸쳐 우수한 충실도로 지속적인 양자 순간이동을 입증할 수 있었습니다. 거리와 충실도는 모두 사용 가능한 통신 기술 개발에 중요합니다.
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연구원들은 90% 이상의 충실도로 27마일이 넘는 광섬유 케이블에 큐비트라고 불리는 양자 비트를 보낼 수 있었습니다. 사용된 하드웨어에는 단일 광자 감지를 위한 특수 장치와 광섬유 네트워킹을 위한 기성 전자 장비가 포함되었습니다.
“우리는 지속 가능하고 성능이 뛰어나며 확장 가능한 양자 순간이동에 대한 이정표를 달성하게 된 것을 매우 자랑스럽게 생각합니다. Caltech의 Shang-Yi Ch'en 물리학 교수이자 IN-Q-NET 연구 프로그램 책임자인 Maria Spiropulu는 에서 말했다 성명. "2021년 2분기까지 완료할 것으로 예상되는 시스템 업그레이드를 통해 결과가 더욱 개선될 것입니다."
에너지부(Department of Energy)도 최근 양자 순간이동에 관심을 표명했습니다. 계획을 공유했다 시카고 지역에 기반을 둔 전국적인 양자 인터넷을 구축합니다. Fermilab의 시연은 이러한 초고속 인터넷 네트워크가 어떻게 생성될 수 있는지 보여줍니다.
Spentzouris는 “이번 시연을 통해 시카고 지역 대도시 양자 네트워크 구축을 위한 기반을 마련하기 시작했습니다.”라고 말했습니다.
충실도와 데이터 전송 거리 모두에서 나타난 개선은 다음과 같은 중요한 이정표입니다. 궁극적으로 전 세계에 걸쳐 사용될 수 있는 차세대 통신 기술을 창출합니다. 지구.
Fermilab 양자 과학 프로그램 책임자이자 논문 공동 저자 중 한 명인 Fermilab 과학자 Panagiotis Spentzouris는 "우리는 이러한 결과에 매우 기쁩니다."라고 말했습니다. "이것은 우리가 글로벌 커뮤니케이션을 수행하는 방법을 재정의할 기술을 구축하는 과정에서 중요한 성과입니다."
결과는 저널에 게재됩니다. PRX 퀀텀.
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