Các nhà khoa học dịch chuyển lượng tử viễn thông đến bộ nhớ lượng tử thể rắn

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Nam Kinh đã đạt được phép dịch chuyển lượng tử đầu tiên trên thế giới của một qubit photon có bước sóng viễn thông vào bộ nhớ lượng tử thể rắn, đánh dấu một bước tiến quan trọng hướng tới công nghệ internet lượng tử có thể mở rộng. Khác với các thí nghiệm trước đây yêu cầu chuyển đổi tần số, thí nghiệm này hoạt động hoàn toàn trong dải viễn thông được sử dụng bởi các mạng cáp quang thông thường, cho phép tích hợp liền mạch với hạ tầng truyền thông hiện có. Thí nghiệm đã chuyển thông tin lượng tử từ một photon sang bộ nhớ thể rắn dựa trên tập hợp ion erbium, điều này rất quan trọng để lưu trữ tạm thời các trạng thái lượng tử và hỗ trợ truyền thông lượng tử khoảng cách xa. Nhóm nghiên cứu do Xiao-Song Ma dẫn đầu đã triển khai một hệ thống phức tạp gồm năm thành phần liên kết với nhau: chuẩn bị trạng thái đầu vào, nguồn photon vướng víu được tạo ra trên một chip quang tích hợp, mô-đun đo trạng thái Bell, bộ nhớ lượng tử dựa trên erbium, và hệ thống phân phối tần số cùng tinh chỉnh sử dụng buồng Fabry-Pérot và kỹ thuật Pound-Drever-Hall. Thiết lập hoàn toàn tương thích với cáp quang này tránh được mất tín hiệu và sai lệch tần số, vượt qua những trở ngại lớn trong thực tiễn.