Internet quàntica

Igual que ara es connecten els ordinadors a xarxes amb senyals de fibra òptica, també serà possible connectar futurs ordinadors quàntics a una Internet quàntica. Els senyals òptics consistiran llavors en partícules de llum o fotons individuals.
Un requisit previ per a una Internet quàntica és el control de la forma d'aquests fotons. Investigadors de la Universitat Tecnològica d'Eindhoven i la fundació FOM han aconseguit per primera vegada aquest control en el termini curt requerit. Aquests resultats es publiquen a Nature Communications.

Els ordinadors quàntics són els ordinadors de somni del futur. Utilitzen la física única de les partícules més petites -descrites per la mecànica quàntica- per realitzar càlculs. Mentre els ordinadors actuals utilitzen els bits, que poden ser 0 o 1, els ordinadors quàntics realitzaran càlculs amb els qubits, que poden ser tant 0 com 1 al mateix temps. Això crea un grau sense precedents de potència de càlcul addicional, que dóna als ordinadors quàntics capacitats molt més grans.

Els ordinadors quàntics podrien comunicar-se en principi entre sí mitjançant l'intercanvi de fotons individuals per crear una Internet quàntica. La forma dels fotons, és a dir, com la seva energia es distribueix a través del temps, és vital per a la transmissió reeixida de la informació. Aquesta forma ha de ser simètrica en el temps, mentre que els fotons que són emesos pels àtoms normalment tenen una forma assimètrica. Per tant, aquest procés requereix control extern amb la finalitat de crear una Internet quàntica.

Forma i velocitat
Els investigadors de la Universitat d'Eindhoven han tingut èxit en aconseguir el grau requerit de control mitjançant la incorporació d'un punt quàntic (una peça de material semiconductor que pot transmetre fotons) en un cristall fotònic, creant així una cavitat òptica. A continuació, els investigadors van aplicar un impuls elèctric molt curt a la cavitat, que influeix en com el punt quàntic interactua amb la mateixa, i com s'emet el fotó. Mitjançant la variació de la força d'aquest pols, van ser capaços de controlar la forma dels fotons transmesos.

Els investigadors d'Eindhoven han estat els primers a aconseguir-ho gràcies a la utilització de polsos elèctrics d'un nanosegon, una milmilionèsima part d'un segon. Això és vital per al seu ús en la comunicació quàntica. Andrea Fiore, responsable de l'estudi, explica que: "Mitjançant el control de la velocitat a la qual s'envia un fotó, es pot aconseguir un principi d'intercanvi molt eficient de fotons, que és important per a la futura Internet quàntica".


Font: CienciaPlus