亚马逊和哈佛大学创建了一个“量子网络”,通过35公里的光缆将纠缠光子从一台量子计算机传输到另一台量子计算机。
哈佛大学和亚马逊AWS量子网络中心的研究人员在波士顿地区放置了一组节点,以建立一个能够“有效捕获、存储和传输最初存储在光中的信息”的网络。就像我们所知的互联网一样,量子网络发送由光携带的信息——在这种情况下,是量子纠缠光子。但它们需要“中继器”来防止这些光子像光一样散射到很远的距离,并且中继器必须能够发送光子而不会破坏其纠缠并修改信息。
哈佛大学和AWS表示,实验节点使用钻石中的空腔来“捕获光线并迫使其与量子存储器相互作用”。这些节点可以利用现有的纳米制造技术进行批量生产。在实验过程中,研究小组将一个量子位编码成光子,并将其从哈佛大学实验室的量子存储器中反射出来。来自帖子:
当光子与量子存储器相互作用时,它会与存储器纠缠在一起——这意味着对光子或存储器进行的测量将提供有关(从而修改)另一个状态的信息。
然而,光子不是测量光子(从而提取信息),而是经历从可见频率(量子存储器运行的频率)到电信频率(光纤损耗最小化)的量子频率转换。然后,(现在是电信频率)光子通过地下光纤网络进行往返,然后返回哈佛,在那里它被转换回可见频率。
这一旅程完成后,光子从不同实验室中的不同量子存储器反弹,从而将光子的纠缠转移到第二个存储器上。最后,从第二个存储器反弹的光子被路由到一个探测器,该探测器记录了光子的存在,但没有揭示光中包含的任何潜在量子信息。它与存储器纠缠在一起——这意味着测量光子或记忆中的一个会改变另一个的状态。然后,光子从可见频率转换为电信频率,然后弹回不同的实验室,从而完成旅程。
AWS表示,早期实验表明量子纠缠光子的飞行距离超过35公里。纠缠光子被存储了超过一秒,该公司表示“这足以让光传播超过30万公里”,并且足以绕地球7.5圈。
能源部解释说,量子网络采用与量子计算相同的原理,利用光子的量子态来携带信息。量子网络的实验已经进行了一段时间,但尚未有人制作出完全商业化的版本。
AWS表示,在其量子网络具备可扩展性和商业可行性之前,还需要进行更多改进。到目前为止,它的速度很慢,而且一次只发送一个量子内存。