Antarmuka baru membuka jalan untuk menghubungkan perangkat kuantum.

Jaringan kuantum sering digambarkan sebagai tahap selanjutnya dari Internet. Alih -alih mentransfer informasi digital biasa dalam bit, mereka menggunakan foton untuk membawa informasi kuantum. Pendekatan ini dapat membuat komunikasi hampir tidak dapat dipecahkan, menghubungkan komputer kuantum yang jauh ke dalam satu sistem yang kuat, dan memungkinkan teknologi penginderaan yang mampu mengukur waktu dan kondisi lingkungan dengan presisi yang luar biasa.

Agar jaringan semacam ini berfungsi, para peneliti harus mengembangkan node jaringan kuantum yang dapat menyimpan informasi kuantum dan menukarnya melalui partikel cahaya. Dalam terobosan baru -baru ini, sebuah tim yang dipimpin oleh Ben Lanyon di Departemen Fisika Eksperimental, University of Innsbruck, menunjukkan simpul seperti itu dengan menggunakan rantai sepuluh ion kalsium di dalam komputer kuantum prototipe.

Dengan mengendalikan medan listrik dengan halus, para ilmuwan memandu ion satu per satu menjadi rongga optik. Di dalam rongga, pulsa laser yang dikalibrasi dengan hati -hati menyebabkan setiap ion memancarkan satu fotondengan polarisasi foton menjadi terjerat dengan keadaan kuantum ion.

Menghubungkan ion dan foton

Proses ini menciptakan aliran foton; masing-masing terikat pada ion-qubit yang berbeda dalam register. Di masa depan foton dapat melakukan perjalanan ke node yang jauh dan digunakan untuk menetapkan keterikatan antara perangkat kuantum yang terpisah. Para peneliti mencapai kesetiaan reruntutan ion -foton rata -rata 92 persen, tingkat ketepatan yang menggarisbawahi kekokohan metode mereka.

“Salah satu kekuatan utama dari teknik ini adalah skalabilitasnya,” kata Ben Lanyon. “Sementara percobaan sebelumnya berhasil menghubungkan hanya dua atau tiga ion-qubit dengan foton individu, pengaturan Innsbruck dapat diperluas ke register yang jauh lebih besar, berpotensi mengandung ratusan ion dan banyak lagi.” Ini membuka jalan untuk menghubungkan seluruh prosesor kuantum di seluruh laboratorium atau bahkan benua.

“Metode kami adalah langkah menuju membangun jaringan kuantum yang lebih besar dan lebih kompleks,” kata Marco Canteri, penulis pertama penelitian. “Ini membawa kita lebih dekat ke aplikasi praktis seperti komunikasi kuantum-aman, didistribusikan Komputasi kuantumdan penginderaan kuantum terdistribusi skala besar. “

Aplikasi yang lebih luas

Di luar jaringan, teknologi ini juga dapat memajukan jam atom optik, yang menjaga waktu begitu tepat sehingga mereka akan kehilangan kurang dari satu detik dari usia alam semesta. Jam seperti itu dapat dihubungkan melalui jaringan kuantum untuk membentuk sistem ketepatan waktu di seluruh dunia yang tak tertandingi ketepatan.

Referensi: “Daftar Ion Sepuluh Quit yang Terpadu Foton” oleh M. Canteri, Z. X. Koong, J. Bate, A. Winkler, V. Krutyanskiy dan B. P. Lanyon, 21 Agustus 2025, Surat Ulasan Fisik.
Dua: 10.1103/v5k1-whwz

Pekerjaan ini didukung secara finansial oleh Dana Sains Austria FWF dan Uni Eropa, antara lain, dan menunjukkan tidak hanya tonggak teknis tetapi juga blok bangunan utama untuk generasi berikutnya dari teknologi kuantum.

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Sebuah eksperimen mengungkap titik buta baru dalam pemahaman kita tentang penalaran fisik. Terlepas dari keseharian kita menghadapi simpul—mengikat sepatu, mengencangkan dasi, atau mengatur kabel listrik—kebanyakan orang kesulitan membedakan antara simpul lemah dan simpul kuat, menurut penelitian baru dari Universitas Johns Hopkins. Dalam penelitian tersebut, peserta diperlihatkan gambar dua (…)

RisalahPos.com Network

Related

Terlepas dari seberapa sering kita menghadapi simpul-simpul—di tali sepatu, di earphone, di bungkus kado liburan—mereka mungkin saja menimbulkan lebih banyak masalah daripada yang kita sadari.

Dua peneliti dari Universitas Johns Hopkins telah mengungkapkan bahwa orang-orang secara mengejutkan selalu mengalami kesulitan memikirkan hal-hal yang rumit. Temuan mereka, dirinci dalam penelitian tanggal 23 September yang diterbitkan di jurnal Pikiran Terbukamenunjukkan bahwa simpul mungkin mewakili “titik buta” baru dalam penalaran fisik kita.

Inspirasi penelitian ini datang dari sulaman. Suatu hari, Sholei Croom, seorang mahasiswa PhD di laboratorium Chaz Firestone—keduanya ikut menulis penelitian tersebut—membalikkan sulamannya ke bagian belakang desain dan bahkan tidak mengerti cara menangani kusutnya benang sulaman. padahal itu adalah karyanya sendiri. Alih-alih bereaksi seperti kebanyakan dari kita (dengan menyerah atau meraih gunting), dia menduga bahwa simpul dapat menghadirkan celah aneh dalam fisika intuitif: apa yang kita harapkan dari dunia di sekitar kita hanya dengan melihat sesuatu.

“Orang-orang selalu membuat prediksi tentang bagaimana fisika dunia akan terjadi, tetapi sesuatu tentang simpul tidak terasa intuitif bagi saya,” kata Croom dalam pernyataan universitas. “Anda tidak perlu menyentuh setumpuk buku untuk menilai stabilitasnya. Anda tidak perlu merasakan bola bowling untuk menebak berapa banyak pin yang akan dijatuhkannya. Namun simpul-simpul tersebut tampaknya membebani mekanisme penilaian kita dengan cara yang menarik.”

Tes yang dilakukan Croom dan Firestone untuk penelitian ini relatif sederhana. Ini melibatkan empat simpul serupa dengan kekuatan berbeda-beda, mulai dari yang terkuat (simpul terumbu) hingga yang terlemah (simpul duka). Para peneliti meminta peserta untuk melihat sepasang simpul pada satu waktu, dan menebak mana yang paling kuat.

Para peserta gagal secara spektakuler. Mereka kemudian disuguhkan video setiap simpul yang berputar perlahan, dan mereka juga gagal dalam hal ini. Percobaan yang ketiga kalinya memberikan peserta diagram konstruksi simpul di samping setiap simpul—tetapi hal itu tampaknya juga tidak membantu. Beberapa kali peserta menebak dengan benar, mereka melakukannya karena alasan yang salah. Para peneliti menyimpulkan bahwa kebanyakan orang tidak dapat membedakan simpul yang lemah dari simpul yang kuat dengan melihat.

“Orang-orang sangat buruk dalam hal ini,” kata Firestone. “Umat manusia telah menggunakan simpul selama ribuan tahun. Mereka tidak terlalu rumit—mereka hanyalah seutas benang yang kusut. Namun Anda dapat menunjukkan kepada orang-orang gambar simpul yang sebenarnya dan meminta penilaian mereka tentang bagaimana simpul tersebut akan berperilaku dan mereka tidak tahu apa-apa.”

Namun, para pesertanya bukan ahli, dan Croom berspekulasi bahwa individu dengan pengalaman lebih banyak—seperti pelaut atau pendaki gunung—mungkin memiliki kinerja lebih baik. Namun demikian, dia berpendapat bahwa mungkin lebih sulit bagi orang untuk memahami benda lunak seperti tali atau tali secara intuitif dibandingkan dengan benda padat.

“Kami tidak dapat mengekstrak struktur internal simpul dengan melihatnya,” tambah Croom. “Ini adalah studi kasus yang bagus mengenai berapa banyak pertanyaan terbuka yang masih tersisa dalam kemampuan kita berpikir tentang lingkungan.”

Jadi, lain kali Anda harus menunjukkan kepada seorang anak cara mengikat tali sepatu untuk yang kelima belas kalinya, ingatlah untuk memiliki sedikit simpati—kemungkinan besar Anda tidak lebih paham cara mengatasi simpul daripada mereka.