Nghiên cứu mới đạt bước tiến lớn hướng tới internet lượng tử

(Ngày Nay) - Trong thí nghiệm, khi photon đơn gặp một photon trong cặp vướng víu, trạng thái của nó lập tức được chuyển sang photon còn lại đang ở xa - chính là hiện tượng dịch chuyển lượng tử.
Nghiên cứu mới đạt bước tiến lớn hướng tới internet lượng tử

Các nhà khoa học Đức vừa thực hiện một bước tiến lớn hướng tới internet lượng tử - mạng truyền thông siêu an toàn của tương lai, khi lần đầu tiên dịch chuyển thông tin giữa các photon phát ra từ hai chấm lượng tử (quantum dot) khác nhau.

Kết quả được công bố trên Nature Communications.

Chấm lượng tử là những cấu trúc siêu nhỏ trong vật liệu bán dẫn có khả năng phát ra từng photon riêng lẻ. Trong truyền thông lượng tử, mỗi photon mang một “bit lượng tử” - ví dụ như hướng phân cực của ánh sáng. Điều đặc biệt là nếu bị "nghe lén," photon sẽ để lại dấu vết ngay lập tức, giúp hệ thống phát hiện can thiệp.

Tuy nhiên, muốn “dịch chuyển tức thời” thông tin lượng tử, các photon phải gần như giống hệt nhau về màu sắc và thời điểm phát ra. Điều này rất khó, nhất là khi chúng được tạo ra từ các nguồn khác nhau.

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Stuttgart đã giải quyết được bài toán này bằng cách tạo hai nguồn photon bán dẫn gần như đồng nhất và dùng bộ chuyển đổi tần số để tinh chỉnh những sai lệch nhỏ.

Một nguồn tạo ra photon đơn, nguồn còn lại tạo ra cặp photon "vướng víu" - tức là chúng chia sẻ cùng một trạng thái dù cách xa nhau.

Trong thí nghiệm, khi photon đơn gặp một photon trong cặp vướng víu, trạng thái của nó lập tức được chuyển sang photon còn lại đang ở xa - chính là hiện tượng dịch chuyển lượng tử. Hai điểm thí nghiệm được nối bằng đoạn cáp quang dài 10 mét.

Nhóm cho biết tỷ lệ thành công đạt hơn 70% và họ đang hướng tới khoảng cách xa hơn nhiều. Trước đó, trạng thái vướng víu từ chấm lượng tử từng truyền được 36 km qua mạng cáp quang của Stuttgart.

Thành tựu này là bước quan trọng để chế tạo bộ lặp lượng tử (quantum repeater) – thiết bị giúp truyền tín hiệu lượng tử đường dài. Khác với internet hiện nay, tín hiệu lượng tử không thể khuếch đại hay sao chép, vì vậy chỉ bộ lặp lượng tử mới có thể “làm mới” thông tin mà không làm mất tính bảo mật.

Dự án thuộc chương trình quốc gia Quantenrepeater.Net của Đức, với sự tham gia của hơn 40 đơn vị nghiên cứu và doanh nghiệp. Các nhà khoa học kỳ vọng những thử nghiệm nền tảng như thế này sẽ mở đường cho mạng lượng tử thực sự trong tương lai.

Góc khuất tại Trường THCS-THPT Hoa Sen - Bài 2: Vai trò của Công ty Địa ốc 9 như thế nào?
Góc khuất tại Trường THCS-THPT Hoa Sen - Bài 2: Vai trò của Công ty Địa ốc 9 như thế nào?
(Ngày Nay) - Trường THCS-THPT Hoa Sen (cơ sở 2) bị Sở Giáo dục và Đào tạo TP.HCM yêu cầu phải dừng các hoạt động giáo dục ngay trước thềm năm học mới 2026-2027. Và phía sau đó là câu chuyện thuê đất và hợp tác đầu tư cùng với Công ty Cổ phần Địa ốc 9 có nhiều góc khuất chưa được sáng tỏ.
UNESCO hỗ trợ thư viện Ukraine thúc đẩy học tập, sức khỏe tinh thần và sức bền cộng đồng
UNESCO hỗ trợ thư viện Ukraine thúc đẩy học tập, sức khỏe tinh thần và sức bền cộng đồng
(Ngày Nay) - Trong lúc xung đột vẫn đang diễn ra, các thư viện trên khắp Ukraine không còn chỉ là nơi người dân tìm đến để đọc sách hay tra cứu thông tin. Ngày càng nhiều người đến thư viện để kết nối với cộng đồng, tìm kiếm thông tin đáng tin cậy, được hướng dẫn và nhận sự hỗ trợ về tinh thần.
Cuba đối mặt với tỷ lệ lạm phát trên 20%
Cuba đối mặt với tỷ lệ lạm phát trên 20%
(Ngày Nay) - Số liệu do Văn phòng Thống kê và Thông tin Quốc gia Cuba (ONEI) cho thấy chỉ số lạm phát hàng năm trên thị trường chính thức của đảo quốc Caribe này đã tăng hơn 2 điểm phần trăm trong tháng 7 vừa qua, lên mức 20,70% trong 7 tháng đầu năm trong khi tỷ lệ lạm phát hàng tháng tăng 2,56% so với tháng trước.
Ảnh: Kondou
Lý Cây Bông – Khi sắc màu Tây Nam Bộ gặp nhịp điệu Yosakoi
(Ngày Nay) - Từ “Sài Gòn đẹp lắm” - tác phẩm đánh dấu sự trở lại của Sài Gòn Yosakoi (YOSAGO), đến “Lý Kéo Chài”, YOSAGO dần tìm thấy cho mình một hướng đi: kể những câu chuyện Việt Nam bằng ngôn ngữ của Yosakoi. Nếu “Sài Gòn đẹp lắm” mang đến hình ảnh một Sài Gòn trẻ trung, gần gũi, thì “Lý Kéo Chài” đưa người xem về với không gian sông nước và những âm hưởng dân gian Nam Bộ.
AI đặt ra bài toán mới cho hạ tầng điện trung tâm dữ liệu
AI đặt ra bài toán mới cho hạ tầng điện trung tâm dữ liệu
(Ngày Nay) - Sự phát triển nhanh của trí tuệ nhân tạo (AI) đang làm thay đổi yêu cầu đối với hạ tầng trung tâm dữ liệu, trong đó nguồn điện trở thành một trong những yếu tố cần được tính toán lại khi các hệ thống GPU có thể tạo ra mức biến động phụ tải rất lớn trong thời gian ngắn.