भौतिक विज्ञानी क्वांटम यादों को अब तक की सबसे लंबी दूरी से जोड़ते हैं

चीन में वैज्ञानिकों की एक टीम ने फाइबर ऑप्टिक केबल के 30 मील (50 किलोमीटर) से अधिक की क्वांटम यादों को जोड़ा है, पिछले रिकॉर्ड को 40 से अधिक बार हराया है। यह करतब एक हैक-प्रूफ इंटरनेट की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है, वैज्ञानिकों ने कहा।

आज हम जिस इंटरनेट का उपयोग करते हैं, वह वास्तव में एक क्रांतिकारी आविष्कार था। इसने दुनिया को जानकारी से जोड़ा और हमें क्यूट और कडली बिल्लियों की लाखों तस्वीरें साझा करने की अनुमति दी। लेकिन इंटरनेट भी हैकर्स से भरा होता है जो महत्वपूर्ण या संवेदनशील जानकारी को इंटरसेप्ट करने की कोशिश करता है। वापस लड़ने के लिए, भौतिकविज्ञानी एक समाधान के साथ आए हैं, श्रोडिंगर की बिल्ली से थोड़ी मदद के साथ, प्रसिद्ध, काल्पनिक मृत और जीवित बिल्ली के समान को उपपरमाण्विक कणों की अजीब प्रकृति को उजागर करना है।

यह प्रस्तावित समाधान क्वांटम यांत्रिकी की विचित्र दुनिया द्वारा शासित एक नया इंटरनेट है। ऐसा इंटरनेट किसी दिन सुरक्षित रूप से डेटा भेजने, प्राप्त करने और संग्रहीत करने के लिए मानक बन सकता है।

शास्त्रीय कंप्यूटिंग दुनिया में, जानकारी को 0 या 1. मानों के साथ बिट्स द्वारा दर्शाया जाता है। एक क्वांटम कंप्यूटर की तरह एक क्वांटम इंटरनेट, क्वांटम यांत्रिकी के मूलभूत गुणों में से एक, सुपरपोजिट सिद्धांत का लाभ उठाएगा। इस सिद्धांत को प्रसिद्ध रूप से भौतिकविद एरविन श्रोडिंगर की एक बिल्ली के विरोधाभास का उपयोग करके एक बॉक्स में मृत और जीवित दोनों तरह से वर्णित किया गया है। क्वांटम कंप्यूटर क्वांटम बिट्स, या "क्वाइबेट्स" का उपयोग करते हैं, जो एक सुपरपोज़िशन स्थिति में मौजूद हो सकते हैं, जिसमें उनका मूल्य 1 और 0 दोनों एक साथ होता है। एक qubit अनिश्चितता की इस स्थिति में मौजूद है जब तक कि यह एक पर्यवेक्षक द्वारा मापा नहीं जाता है, तो qubit को 0 या 1 की निश्चित स्थिति में ढहना।

यदि आप एक साथ दो या दो से अधिक चादरों को जोड़ते हैं, तो वे उलझ जाते हैं। क्वांटम उलझाव दो या दो से अधिक कणों के बीच ईथर संबंध है, जैसे कि एक पर किया गया कोई भी कार्य दूसरों को तुरंत प्रभावित करता है, चाहे वे कितने भी अलग क्यों न हों। अल्बर्ट आइंस्टीन ने प्रसिद्ध रूप से इस घटना को "दूरी पर डरावना कार्रवाई" कहा। क्वांटम इंटरनेट का असली जादू तब शुरू होगा जब सूचना उलझी हुई कणों का उपयोग करके भेजी जाएगी, जिसे क्वांटम टेलीपोर्टेशन भी कहा जाता है।

हेफ़ेई में चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के भौतिकी के प्रोफेसर, जियान-वी पैन, "क्वांटम टेलीपोर्टेशन एक मूल स्थान पर एक कण से दूसरे स्थान पर एक कण को ​​दूसरे स्थान पर स्थानांतरित करने का एक तरीका है।" और अध्ययन के सह-लेखक, ने नेशनल साइंस रिव्यू के साथ एक साक्षात्कार में कहा।

क्योंकि उलझी हुई शक्तियां किसी भी आकार या रूप में एक साथ शारीरिक रूप से जुड़ी नहीं हैं, उनके बीच संचार का अवरोधन असंभव है।

पान और उनकी टीम ने पहले ही खाली जगह के माध्यम से लंबी दूरी पर प्रकाश कणों, या फोटॉनों के उलझाव का प्रदर्शन किया है। 2017 में, उनकी टीम ने माइकियस नामक पृथ्वी की परिक्रमा करने वाले उपग्रह रिले का उपयोग करके 746 मील (1,200 किमी) तक अलग-अलग दो फोटॉन को उलझाया।

व्यवहार में, उलझाव एक नकचढ़ा व्यवसाय है। तापमान या कंपन के परिवर्तन के रूप में सबसे बड़ी गड़बड़ी, उलझी हुई कणों के बीच की कड़ी को तोड़ सकती है, अपनी साझा स्थिति को ध्वस्त कर सकती है। एक सच्चे क्वांटम इंटरनेट का एहसास करने के लिए, भौतिकविदों को तथाकथित क्वांटम यादों की मदद की आवश्यकता होगी।

"क्वांटम मेमोरी एक उपकरण है जो क्वांटम जानकारी संग्रहीत करता है। दो राज्यों के सुपरपोजिशन को स्टोर करने की आवश्यकता है," हेफ़ेई में चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर और अध्ययन के सह-लेखक, जिओ-हुई बाओ ने बताया। लाइव साइंस।

क्वांटम यादें

अध्ययन में, जर्नल नेचर में 12 फरवरी को प्रकाशित, पान और उनके सहयोगियों ने फाइबर ऑप्टिक केबल के 50 किमी के पार क्वांटम यादों को उलझाने में सफलता हासिल की। यादों के बीच अलगाव का पिछला रिकॉर्ड 0.8 मील (1.3 किमी) था।

नए अध्ययन के प्रयोग में, क्वांटम मेमोरी एक निर्वात में फंसे लेजर-कूल्ड रुबिडियम परमाणुओं का एक समूह है, बाओ ने कहा। टीम ने 100 मिलियन फंसे परमाणुओं के बादल को पढ़ने और लिखने के लिए फोटॉन का उपयोग किया। फोटॉन का उपयोग दोनों परमाणुओं को उच्च ऊर्जा की स्थिति में उत्तेजित करने के लिए किया गया था, जिससे शोधार्थियों को उलझने की इच्छा होती है और ऑप्टिकल केबल को नीचे भेजने के लिए उलझी हुई फोटॉन का उत्पादन होता है। शोधकर्ताओं को तब फोटॉन की आवृत्ति को बदलने की जरूरत पड़ी, ताकि यह 50 किमी फाइबर ऑप्टिक केबल में खोई हुई उनकी लैब में जमा न हो जाए। अंत में, दूसरे क्वांटम मेमोरी को सफलतापूर्वक उलझाने के लिए फोटॉन को केबल के माध्यम से अपनी यात्रा पर भेजा जा सकता है।

यद्यपि यादों के बीच क्वांटम उलझाव प्राप्त किया गया था, टीम को अभी तक दोनों नोड्स के बीच सूचना के क्वांटम टेलीपोर्टेशन का प्रदर्शन करना है। शोधकर्ताओं ने कहा कि उन्हें उम्मीद है कि यह काम क्वांटम रिले स्टेशनों की एक वेब बनाने का मार्ग प्रशस्त करेगा जो लंबी दूरी तक उलझे संचार को बढ़ाएगा, जो अंततः बड़े पैमाने पर क्वांटम नेटवर्क की ओर ले जाएगा।