네덜란드의 과학자들은 기초 네트워크를 통해 정보를 순간 이동함으로써 양자 인터넷을 향한 큰 발걸음을 내디뎠습니다. 이 돌파구는 양자 메모리를 늘리고 네트워크의 3개 노드 간의 통신 품질을 개선함으로써 가능했습니다.
양자 컴퓨터는 네트워크로 연결되어 있으면 잠재력을 최대한 발휘할 수 있습니다. 하지만 양자 데이터의 특성상 환경 간섭에 취약한 관계로 정보를 주고받기가 어렵다. 그러나 이 정보는 보낼 수 없지만 양자 얽힘 현상으로 인해 노드 간에 순간이동된다. 두 입자는 서로 너무 얽혀서 서로를 설명하는 것이 불가능할 수 있으며, 한 입자에서 발생하는 모든 변화는 매우 멀리 떨어져 있더라도 다른 입자에 즉시 영향을 미칩니다.
양자 인터넷의 맥락에서 정보의 양자 비트는 한 노드에서 다른 노드로 순간이동하여 얽힌 입자 쌍 중 하나의 상태를 변경할 수 있습니다. 이것은 일반적으로 벨의 상태를 측정하여 수행됩니다. 이 기술은 이미 두 개의 인접 노드 사이에서 시연되었지만 QuTech 과학 협력은 처음으로 인접하지 않은 노드 간에 정보를 텔레포트할 수 있었습니다. 그들은 세 번째 중개 노드 Bob을 사용하여 노드 Charlie에서 노드 Alice로 정보를 이동했습니다.
EurekAlert에 따르면 순간이동은 3단계로 구성됩니다. 먼저 "텔레포트"를 준비해야 합니다. 즉, "Alice"와 "Charlie" 사이에 서로 직접 연결되어 있지 않고 "Bob"과 연결되어 있는 얽힌 상태를 만들어야 합니다. 이를 위해 프로세서 "Alice"와 "Bob" 사이에 얽힘이 생성됩니다. "Bob"은 얽힌 상태에서 자신의 부분을 기억합니다. 그 후 그는 벨의 측정치를 적용하여 "찰리"와 얽히게 된다. 그 결과 '앨리스'와 '찰리'는 혼란에 빠지고 텔레포터는 출동할 준비를 한다.
두 번째 단계는 메시지, 즉 정보의 양자 비트 생성입니다. 순간이동이 원칙적으로 작동한다는 것을 보여주기 위해 과학자들은 큐비트의 다른 값에 대해 이 실험을 여러 번 반복했습니다.
세 번째 단계는 실제로 순간 이동입니다. "Charlie"는 프로세서와 얽힌 상태의 절반을 측정했습니다. 이때 "찰리" 측에서 측정 결과 - 정보 -가 사라지고 바로 "앨리스" 측에서 나타났다.
그러나 순간이동 과정에서 메시지가 암호화되어 "찰리"가 키를 보관합니다. "Alice"가 키를 받은 후에야 나중에 사용할 수 있는 정보가 있습니다.
여러 번 실험을 반복한 후 QuTech 팀은 순간 이동의 정확도가 71%라는 상당한 값에 도달했음을 발견했습니다.
2020년에 미국 물리학자들은 광자만이 아니라 전자 간에 양자 정보를 전달할 가능성을 증명했습니다. 그들의 작업 결과는 양자 컴퓨터 기술의 발전을 위한 새로운 길을 열어줄 것이며, 이는 차례로 의학, 과학 및 기술의 돌파구를 만드는 것을 가능하게 할 것입니다.
2022-05-27 19:37:07
작가: Vitalii Babkin