Ученые создали ключевой элемент для квантового интернета будущего
Специалисты Университета Британской Колумбии разработали теоретическую модель микрочипа, способного стать фундаментом квантового интернета. Инновационное устройство на кремниевой основе преобразует сигналы между микроволновым и оптическим диапазонами с рекордной эффективностью до 95% и почти нулевым уровнем шума. Эта технология позволит квантовым компьютерам эффективно обмениваться данными на глобальных расстояниях.
Преодоление барьеров квантовой связи
Хотя квантовые компьютеры обрабатывают информацию с помощью микроволн, для передачи между удаленными точками требуется оптический сигнал через волоконно-оптические линии. Ключевая сложность — хрупкость квантовых состояний: малейшие искажения при конвертации разрушают квантовую запутанность — основу сверхзащищенной связи.
Сохранение запутанности как главный приоритет
Квантовая запутанность позволяет частицам сохранять взаимосвязь независимо от дистанции, обеспечивая уникальные преимущества коммуникации. Разработанное решение гарантирует целостность этой связи. «Это похоже на идеального переводчика, который передает каждую деталь без искажений и фонового шума», — пояснил соавтор проекта Мохаммед Халифа.
Элегантное решение на кремниевой платформе
Устройство использует кремниевый чип с искусственными магнитными дефектами — нановключениями, управляющими свойствами материала. При подаче сигналов определенной частоты электроны в дефектах преобразуют микроволны в оптику (и обратно) без поглощения энергии, исключая тепловые потери и нестабильность.
Энергоэффективность и промышленные перспективы
Конструкция потребляет всего миллионные доли ватта и совместима с существующими технологиями производства чипов, что упрощает масштабирование. «Наше изобретение не просто конвертирует сигналы — оно сохраняет квантовую связь, что критически важно», — подчеркнул руководитель исследования доктор Джозеф Салфи.
Хотя модель пока теоретическая, она открывает путь к практическим квантовым сетям. Кремниевые преобразователи легко интегрируются в современную телекоммуникационную инфраструктуру с использованием доступных производственных линий.
Ранее физики нашли способ спасти теорию струн от провала.
Источник: www.gazeta.ru
