استفاده از حافظه کوانتومی در شبکه‌های ارتباطی آینده

درگیری (بهم پیچیدگی)‌ به این معناست که 2 پرتو نور به یکدیگر متصل شده‌اند؛ به طوری که دارای ویژگی‌های عمومی کاملا مشخص و معلوم هستند.

براساس مکانیک کوانتوم، اطلاعات در حالت کوانتومی قابل کپی نبوده و بنابراین می‌توان به منظور انتقال ایمن اطلاعات از آن استفاده کرد. هم‌اکنون محققان قادر به ذخیره 2 پرتوی نوری پیچیده بهم در 2 حافظه کوانتومی هستند.

در آزمایشگاهی که این تحقیق هدایت می‌شد، انبوهی از آیینه‌ها و اجزای نوری مانند صفحات انحراف موج، لیزرها و پرتو شکاف روی میز بزرگی نصب شده بود و نور در یک مسافت پرپیچ و خم و بیش از 10 متر فرستاده می‌شد.

با استفاده از اجزای اپتیکی، محققان نور را کنترل کرده، اندازه و شدت آن را طوری تنظیم کردند تا دقیقا نوری با طول موج و پلاریزاسیون مورد نیاز برای انجام آزمایش به دست آید.

2 پرتوی نوری به هم پیچیده شده به وسیله ارسال یک پرتوی نور آبی از بین یک کریستال تولید شد. در این کریستال نور آبی به 2 پرتو نوری قرمز رنگ شکافته می‌شد.

این 2 پرتوی نوری قرمز رنگ به هم پیچیده می‌شدند. لازم به ذکر است که هر دوی این پرتوها حالت و کیفیت کوانتومی یکسانی داشتند. این 2 پرتو به داخل راهروی مارپیچی از آینه‌ها و اجزای اپتیکی فرستاده شد تا به 2 آیینه مشخص که در این آزمایش 2 ظرف شیشه‌ای که پر از گازی از اتم‌های سزیم بودند، برسند. زمانی که پرتوهای نور از داخل اتم‌ها عبور می‌کردند. اطلاعات کوانتومی از پرتوها به اتم‌ها منتقل شده و در آن ذخیره می‌شدند.

این اطلاعات را می‌توان با اطلاعات کامپیوتر که شامل «صفر» و «یک» است، مقایسه کرد. برای اولین بار است که چنین حافظه‌هایی با درجه بالایی از اعتمادپذیری ساخته می‌شود.

با حافظه‌های مرسوم برای پرتوهای نوری که اکنون در حال استفاده است، چنین امکان و امنیتی قابل تصور نیست. این آزمایش و نتایج حاصل از آن نشان داد که شبکه‌های کوانتومی یک گام دیگر تا تبدیل شدن به واقعیت نزدیک‌تر شده است.

سایت Science daily / مترجم: آتنا حسن‌آبادی