Радикальное усовершенствование увеличивает дальность квантовых связей в 200 раз
Новый метод создания кристаллов с атомарной точностью увеличил время квантовой когерентности до десятков миллисекунд, что теоретически позволяет осуществлять квантовую связь на расстояниях до 4000 км
Короткое резюме
Исследователи из Чикагского университета совершили прорыв в квантовых коммуникациях, увеличив время когерентности отдельных атомов эрбия с 0,1 до 24 миллисекунд — улучшение в 200 раз. Это достижение теоретически позволяет создавать квантовые связи на расстояниях до 2000-4000 км, что достаточно для соединения квантовых компьютеров между континентами, в отличие от предыдущего ограничения в несколько километров.
Ключевым нововведением стала замена традиционного метода Чохральского на молекулярно-лучевую эпитаксию (MBE), которая позволяет создавать кристаллы с редкоземельными примесями атом за атомом. Этот подход, аналогичный 3D-печати на атомном уровне, обеспечивает беспрецедентную чистоту материала, что критически важно для поддержания квантовой когерентности. Хотя молекулярно-лучевая эпитаксия (MBE) ранее использовалась в материаловедении, это первое её применение для создания квантовых материалов такого типа.
Следующим этапом станет тестирование технологии в лабораторных условиях с использованием 1000 км свёрнутого оптоволокна для соединения кубитов в разных криогенных установках. Это приближает создание глобальной квантовой интернет-сети, где квантовые компьютеры смогут обмениваться информацией на континентальных расстояниях с высочайшей безопасностью.
Рекордное время когерентности
Время квантовой когерентности атомов эрбия увеличено с 0,1 до 24 миллисекунд
Метод атомарной сборки
Молекулярно-лучевая эпитаксия обеспечила беспрецедентную чистоту квантовых материалов
Расстояние связи до 4000 км
Теоретически возможно создание квантовых соединений на континентальных расстояниях
Практическая реализуемость
Технология совместима с существующей оптоволоконной инфраструктурой
Текст сгенерирован с использованием ИИ
