Xác lập kỷ lục mới về dịch chuyển lượng tử, đặt nền móng cho mạng Internet lượng tử trong tương lai
Các nhà khoa học đã sử dụng dịch chuyển lượng tử để gửi thông tin trên một khoảng cách xa, với độ trung thực cao hơn bao giờ hết.
Một mạng internet lượng tử sẽ nhanh hơn và an toàn hơn nhiều so với hệ thống mạng internet mà bạn đang sử dụng ngay giây phút này. Và bây giờ, nền tảng của một hệ thống mạng như vậy có thể đã tiến gần hơn một bước đến với thực tế. Và mới đây, các nhà khoa học đã sử dụng dịch chuyển lượng tử để gửi thông tin trên một khoảng cách xa, với độ trung thực cao hơn bao giờ hết.
Về mặt khoa học, nó dựa trên một hiện tượng có tên là liên đới lượng tử, hay rối lượng tử. Đó là một hiện tượng kỳ lạ nghe có vẻ giống như khoa học viễn tưởng, nhưng lại tồn tại trong cơ học lượng tử. Về cơ bản, hai hoặc nhiều hạt có thể quấn vào nhau bền chắc đến mức thay đổi trạng thái của một hạt sẽ thay đổi ngay lập tức trạng thái của các hạt đối tác của nó - bất kể khoảng cách giữa chúng là bao xa.
Cơ chế này - thứ mà Einstein tự gọi là "ma quái" - có thể được khai thác để tạo ra các mạng lượng tử. Các cặp photon có thể bị quấn vào nhau và tách rời nhau, cho phép dữ liệu được "dịch chuyển" giữa chúng trong một khoảng cách dài. Và một hệ quả của nó là tạo ra một hệ thống mạng an toàn hơn. Bởi vì bất kỳ ai cố gắng chặn dòng dữ liệu thu được đều không thể nghe trộm đường truyền, vì bất kỳ nỗ lực quan sát hệ lượng tử nào cũng làm thay đổi hệ thống lượng tử đó và những thay đổi trạng thái lượng tử do cố gắng đọc trái phép sẽ bị phát hiện ngay lập tức.
Một mạng internet lượng tử mới có thể được xây dựng bằng các thành phần sẵn có và cơ sở hạ tầng hiện tại.
Và mới đây, các nhà nghiên cứu tại Fermilab, AT&T, Caltech, Harvard, NASA JPL và Đại học Calgary đã chứng minh được khả năng dịch chuyển lượng tử một cách bền vững và rất chính xác trong khoảng cách xa. Nhóm nghiên cứu đã gửi thông tin qua khoảng cách 44km với độ trung thực hơn 90%, một kỷ lục mới cho khoảng cách này.
Để làm được như vậy, nhóm đã thêm một "nút" thứ ba ở giữa người gửi và người nhận. Để lấy thông tin từ A đến B, trước tiên cả hai bên gửi một photon đến C. Người nhận B sẽ gửi một phần tử của một cặp vướng lượng tử và giữ phần còn lại. Khi các photon của A và B gặp nhau tại C, chúng bị vướng vào nhau, do đó thông tin từ photon của A được chuyển tới cả hai photon của B - photon mà nó gửi đi và photon mà nó giữ lại - nhờ liên kết vướng lượng tử. Trên thực tế, nó về cơ bản giống như dịch chuyển thông tin từ A đến B.
Đó không phải là khoảng cách xa nhất mà dịch chuyển lượng tử đã đạt được. Vào năm 2015, thông tin đã được dịch chuyển qua sợi quang ở khoảng cách hơn 100 km, và vào năm 2017 các nhà khoa học Trung Quốc đã phá kỷ lục bằng dịch chuyển dữ liệu qua khoảng cách 1.200 km nhờ sử dụng một vệ tinh là trung điểm.
Nhưng so với các thí nghiệm mới trước, kết quả của thí nghiệm gần đây đã đánh dấu một bước đột phá về độ chính xác trong khoảng cách dài là 90%. Ví dụ, kỷ lục 100km có độ chính xác khoảng 80%, kỷ lục 1.200km có độ chính xác khoảng 0,869 ± 0,085. Nhóm nghiên cứu cũng nói rằng thiết lập thử nghiệm chủ yếu bao gồm các thành phần sẵn có, có nghĩa là một mạng Internet lượng tử trong tương lai sẽ có thể được xây dựng bằng cách sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí PRX Quantum.
- Đây là lý do khiến kính trong suốt, chất rắn khác thì không (Thứ Hai, 21:00:08 28/12/2020)
- Tại sao chúng ta nhớ quá khứ, nhưng không nhớ được tương lai? (Thứ tư, 21:28:00 16/12/2020)
- Sự khác nhau giữa người thông minh bẩm sinh và người cố tỏ... (Thứ Ba, 10:25:02 24/11/2020)
- Nữ sinh 14 tuổi tại Mỹ phát hiện phương pháp chữa Covid-19... (Thứ Ba, 23:00:07 20/10/2020)
- Nguyên nhân đáng sợ làm biến mất 3 loài người từng sống song... (Thứ Ba, 12:00:05 20/10/2020)
- Hội chứng hiếm gặp biến con người thành thiên tài xuất chúng (Thứ Ba, 10:00:06 20/10/2020)
- Nghiên cứu mới cho thấy: Mưa có thể làm dịch chuyển núi (Thứ Hai, 19:00:06 19/10/2020)
- Hang động dung nham bí ẩn rộng 50m trên sao Hỏa (Thứ Hai, 15:00:04 19/10/2020)
- Có thể dùng lực cản của tay để dừng một chiếc ô tô đang... (Thứ năm, 13:00:02 15/10/2020)
- Những thiên tài nhí có chỉ số IQ cao hơn Einstein (Thứ năm, 12:00:09 15/10/2020)
-
Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn ngưng gội đầu trong vòng một năm?
-
7 thảm họa thiên nhiên có thể sắp xảy ra
-
Sự thật về chế độ máy bay và 20 bí mật về điện thoại của bạn
-
7 bí ẩn trên Trái đất đã khiến khoa học đau đầu cả nghìn năm qua mà vẫn chưa có lời giải
-
Các nhà thiên văn học bó tay trước sự tồn tại của hành tinh này
-
Cơ hội hiếm hoi quan sát hành tinh màu xanh da trời vài ngày tới
Thứ tư, 20:00:07 20/01/2021
-
EU cho hay: "Sâu bột an toàn, người có thể ăn được"
Thứ Ba, 23:30:00 19/10/2021
-
Hệ sao kỳ quái chưa từng thấy cách Trái đất 1.800 năm ánh sáng
Thứ Ba, 22:50:06 19/01/2021
-
Loài người có thể đơn độc trong vũ trụ
Thứ Ba, 22:35:06 19/01/2021
-
Chuyện về con nhện đi săn nhện: Thạo binh pháp như "Gia Cát Lượng", đầy mưu hèn kế bẩn để săn mồi bằng mọi giá
Thứ Ba, 21:27:02 19/01/2021
-
Bức thư tiết lộ những năm cuối đời đầy đau đớn của Napoléon
Thứ năm, 21:35:03 14/01/2021
-
Tàu chở hàng SpaceX lần đầu tự động tách khỏi trạm ISS
Thứ năm, 21:16:00 14/01/2021
-
Phát hiện chuẩn tinh cách Trái đất hơn 13 tỷ năm ánh sáng
Thứ năm, 20:45:08 14/01/2021