A Kínai Tudomány és Technológia Egyetem és a Jünani Kvantumtechnológiai Intézet kutatói megdöntötték a kvantummemória-összefonódás világcsúcsát: két kvantummemóriát az eddigi legnagyobb távolságon, 12,5 kilométeren kapcsoltak össze. (Ezek a memóriák kvantumállapotban lévő információkat tárolnak.)

A világcsúccsal a kvantumszámítógépek közötti decentralizált kommunikációt biztosító kvantuminternet elmélete közelebb kerül a gyakorlati megvalósuláshoz. Kiderült az is, hogy az összefonódott memóriák még akkor is koherensek maradnak, ha városi környezet választja el őket egymástól.

Elméletileg az összefonódás a távolságtól függetlenül is fenntartható. Csakhogy a kvantumgépek nagyon érzékenyek a környezeti hatásokra, amelyek következtében az összefonódás és a koherencia hamar megszűnik.

A kínai kutatók jelenlegi munkája 2020-as kísérletekből indult ki, amikor két különböző kvantumbitet ötven kilométeres száloptikai kábelen tartottak összefonódott állapotban. A kísérlet azonban ugyanabban a laborban történt, a kábeleket a lehetőségekhez képest maximálisan összezsugorították, és az összefonódást megszüntető környezeti interferencia sem volt.

Most egy fotont „utaztattak” két különböző labor között, és sikerrel jártak, azaz a két memória két különböző helyszínen, egymástól függetlenül funkcionált.

Egyetlen foton 12,5 kilométerre történő minőségveszteség nélküli továbbítása bonyolult feladat. Az általa kibocsátott alacsony energiaszint miatt különösen érzékeny a több energiával rendelkező részecskék, hullámok által okozott interferenciára.

Ezt megakadályozandó, a kutatók megváltoztatták a foton hullámhosszát, amellyel az átviteli hatékonyság jelentős mértékben nőtt.

A fotonok interferencia-érzékenysége biztonsági szempontból is nagyon fontos – ha például egy hacker el akarja „csípni” a fotont, hogy hozzáférjen a benne lévő információkhoz, összeomlás az eredmény, azaz külső behatoló (egyelőre) képtelen megkaparintani a kvantummemóriákban tárolt adatokat.