얽힌 원자는 한 실험실에서 다른 실험실로 양자 네트워크를 교차합니다. 날짜: 2023년 2월 2일 원천: 인스브루크 대학교 요약: 포획된 이온은 이전에는 하나의 동일한 실험실에서만 얽혔습니다. 이제 팀은 230m 거리에서 두 개의 이온을 얽었습니다. 이 네트워크의 노드는 오스트리아 인스브루크 서쪽에 있는 Campus Technik의 두 연구소에 보관되었습니다. 실험은 갇힌 이온이 도시와 궁극적으로 대륙에 걸쳐 있는 미래의 양자 네트워크를 위한 유망한 플랫폼임을 보여줍니다.
포획된 이온은 양자 컴퓨터 및 기타 양자 기술을 구축하는 선도적인 시스템 중 하나입니다. 이러한 여러 양자 시스템을 연결하려면 양자 정보를 전송할 수 있는 인터페이스가 필요합니다. 최근 몇 년 동안 인스브루크 대학 실험물리학과의 트레이시 노섭(Tracy Northup)과 벤 래니언(Ben Lanyon)이 이끄는 연구원들은 양자 정보가 빛 입자로 효율적으로 전달될 수 있도록 광 공동(optical cavity)에 원자를 가두어 이를 수행하는 방법을 개발했습니다. 빛 입자는 광섬유를 통해 전송되어 서로 다른 위치에 있는 원자를 연결할 수 있습니다. 이제 그들의 팀은 Université Paris-Saclay의 Nicolas Sangouard가 이끄는 이론가들과 함께 처음으로 몇 미터 이상 떨어져 있는 두 개의 포획된 이온을 얽었습니다.
양자 네트워크 구축을 위한 플랫폼
두 개의 양자 시스템은 두 개의 실험실에 설치되었습니다. 하나는 실험물리학과가 있는 건물에 있고 다른 하나는 오스트리아 과학 아카데미의 양자 광학 및 양자 정보 연구소가 있는 건물에 있습니다. "지금까지 포획된 이온은 같은 실험실에서 몇 미터 이상 서로 얽혀 있었습니다. 이러한 결과는 공유 제어 시스템과 훨씬 더 먼 거리를 이동하기에 적합하지 않은 파장을 가진 광자(광자)를 사용하여 달성되었습니다. " Ben Lanyon이 설명합니다. 수년간의 연구 개발 끝에 인스브루크 물리학자들은 이제 캠퍼스 전체에서 두 개의 이온을 얽히게 했습니다. "이를 위해 우리는 500미터 광섬유 케이블을 통해 이온과 얽힌 개별 광자를 보내고 서로 중첩시켰습니다.
Ben Lanyon과 Tracy Northup의 팀은 유럽 연합의 Quantum Flagship 산하 국제 프로젝트인 Quantum Internet Alliance의 일원입니다. 최신 결과는 Physical Review Letters 에 발표되었습니다 . 이 연구는 특히 오스트리아 과학 기금 FWF와 유럽 연합의 재정적 지원을 받았습니다.