డచ్ నగరాల మధ్య మూలాధారమైన క్వాంటం నెట్‌వర్క్ లింక్

ఇంటర్నెట్ ప్రజలను ప్రపంచవ్యాప్తంగా సమాచారాన్ని (బిట్స్) పంచుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. భవిష్యత్ క్వాంటం ఇంటర్నెట్ కొత్త రకం నెట్‌వర్క్ ద్వారా క్వాంటం సమాచారాన్ని (క్విట్‌లు) భాగస్వామ్యం చేయడాన్ని అనుమతిస్తుంది. ఇటువంటి క్విట్‌లు 0 లేదా 1 విలువలను మాత్రమే కాకుండా, వాటి యొక్క సూపర్‌పొజిషన్‌లను కూడా తీసుకోగలవు (అదే సమయంలో 0 మరియు 1). అదనంగా, క్విట్‌లు చిక్కుకుపోతాయి, అంటే అవి దూరంతో సంబంధం లేకుండా తక్షణ సహసంబంధాలను ప్రారంభించే క్వాంటం కనెక్షన్‌ను పంచుకుంటాయి.

ప్రస్తుత ఇంటర్నెట్‌తో సహజీవనం చేస్తూ, ప్రాథమికంగా కొత్త కమ్యూనికేషన్ మరియు కంప్యూటింగ్ సామర్థ్యాలను అందించడానికి ఈ లక్షణాలను ఉపయోగించుకునే క్వాంటం నెట్‌వర్క్‌లను రూపొందించడానికి ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న పరిశోధకులు కృషి చేస్తున్నారు. ఉదాహరణకు, ఆర్థిక లేదా వైద్య డేటాను సురక్షితంగా పంచుకోవడానికి క్విట్‌లు సురక్షిత ఎన్‌క్రిప్షన్ కీలను రూపొందించగలవు. క్వాంటం లింక్‌లు సుదూర క్వాంటం కంప్యూటర్‌లను కూడా కనెక్ట్ చేయగలవు, వాటి శక్తిని మెరుగుపరుస్తాయి మరియు వినియోగదారులకు పూర్తి గోప్యతతో యాక్సెస్‌ను అనుమతిస్తాయి.

ల్యాబ్ నుండి బయటకు వెళ్లడం

క్యూటెక్‌లో రోనాల్డ్ హాన్సన్ నేతృత్వంలోని అంతర్జాతీయ బృందం — TU డెల్ఫ్ట్ మరియు TNO మధ్య సహకారం — డచ్ నగరాలైన డెల్ఫ్ట్ మరియు ది హేగ్ మధ్య రెండు చిన్న క్వాంటం కంప్యూటర్‌లను కనెక్ట్ చేయగలిగింది. “ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో 25 కిమీ విస్తరించిన భూగర్భ ఫైబర్ ద్వారా మేము క్వాంటం ఎంటాంగిల్‌మెంట్‌ను సృష్టించే దూరం క్వాంటం ప్రాసెసర్‌లకు రికార్డ్” అని హాన్సన్ చెప్పారు. “వివిధ నగరాల్లో ఇటువంటి క్వాంటం ప్రాసెసర్‌లు కనెక్ట్ కావడం ఇదే మొదటిసారి.”

కొన్ని సంవత్సరాల క్రితం బృందం ల్యాబ్‌లోని మొదటి మల్టీ-నోడ్ క్వాంటం నెట్‌వర్క్‌ను నివేదించింది. “ఈ ల్యాబ్ ప్రయోగాల నుండి నగరాల మధ్య క్వాంటం లింక్‌ను గుర్తించడంలో మేము కొత్త ప్రధాన సవాళ్లను ఎదుర్కొన్నాము. నోడ్‌లు చాలా దూరం వరకు స్వతంత్రంగా పని చేయడానికి అనుమతించే సౌకర్యవంతమైన వ్యవస్థను మేము రూపొందించాలి, మేము ఫోటాన్ నష్టం ప్రభావాన్ని తగ్గించాల్సిన అవసరం ఉంది. కనెక్షన్ వేగం, మరియు ఈ ఆవిష్కరణలు లేకుండా ప్రతిసారీ ఎంటాంగిల్‌మెంట్ లింక్ విజయవంతంగా సృష్టించబడినప్పుడు, ఇంత పెద్ద దూరం సాధ్యమయ్యేది కాదు.”

‘చంద్రుడిని స్థిరమైన దూరంలో ఉంచినట్లు’

ఫోటాన్ నష్టం యొక్క సవాలును పరిష్కరించడానికి, బృందం ఫోటాన్-సమర్థవంతమైన ప్రోటోకాల్‌ను ఉపయోగించి క్వాంటం కనెక్షన్‌ను ఏర్పాటు చేసింది, దీనికి కనెక్ట్ చేసే ఫైబర్ లింక్ యొక్క ఖచ్చితమైన స్థిరీకరణ అవసరం. సహ-రచయిత అరియన్ స్టోల్క్ ఒక అనలాగ్‌ని ఉపయోగించి ఇలా వివరించాడు: “25 కిలోమీటర్ల ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లో ఉన్న ఫోటాన్‌ల తరంగదైర్ఘ్యం (మైక్రోమీటర్ కంటే చిన్నది) లోపల లింక్ స్థిరంగా ఉండాలి. ఆ సవాలు భూమి మరియు చంద్రుని మధ్య దూరాన్ని ఉంచడంతో పోల్చబడుతుంది. కేవలం కొన్ని మిల్లీమీటర్ల ఖచ్చితత్వంతో పరిశోధన అంతర్దృష్టులు మరియు అనువర్తిత ఇంజనీరింగ్‌ల కలయికతో, మేము ఈ పజిల్‌ను పరిష్కరించగలిగాము.”

“ఈ పనిలో, మేము డైమండ్ స్పిన్ క్విట్‌లను కలిగి ఉన్న రెండు క్వాంటం నెట్‌వర్క్ నోడ్‌ల మధ్య విజయవంతమైన చిక్కును ప్రదర్శిస్తాము. స్వతంత్రంగా నిర్వహించబడే నోడ్‌లు ఆప్టికల్ ఫైబర్ ద్వారా మిడ్‌పాయింట్ స్టేషన్ ద్వారా కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి. మేము నోడ్‌ల మధ్య ముందుగా పేర్కొన్న చిక్కుబడ్డ స్థితిని విశ్వసనీయంగా అందించగలిగాము.”

అకాడెమియా మరియు పరిశ్రమల మధ్య సహకారం

సహ రచయిత కియాన్ వాన్ డెర్ ఎండెన్ ప్రాజెక్ట్ యొక్క విజయానికి బృందం యొక్క విస్తృత నైపుణ్యం ఎంత అనివార్యమైనదో వివరిస్తుంది: “ఫ్రాన్‌హోఫర్ ILT ఈ ప్రదర్శన కోసం ఒక కీలకమైన భాగాన్ని అభివృద్ధి చేసింది, ఇది కొత్త రకం క్వాంటం ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్. OPNT స్టేట్ ఆఫ్ ది డెలివరీ చేసింది. -ఆర్ట్ టైమింగ్ హార్డ్‌వేర్, ఎలిమెంట్ సిక్స్ దాని ఇంజనీరింగ్ సింథటిక్ డైమండ్ మెటీరియల్‌లను అందించింది మరియు టాప్టికా హై-స్టెబిలిటీ లేజర్‌లను డెవలప్ చేసింది, చివరగా, డచ్ టెలికాం ప్రొవైడర్ KPN ఫైబర్ ఇన్‌ఫ్రాస్ట్రక్చర్‌తో పాటు హేగ్‌లోని నోడ్‌లు, మిడ్‌పాయింట్ మరియు నోడ్‌లను అందించింది. “

యూరోపియన్ క్వాంటం ఇంటర్నెట్‌కు గట్టి పునాది

ఈ ఫలితం భవిష్యత్ క్వాంటం నెట్‌వర్క్‌ల కోసం కీ స్కేలింగ్ సవాళ్లను పరిష్కరించే ముఖ్యమైన మైలురాయి. పరిశోధనకు సహ-నిధులు అందించిన క్వాంటమ్ డెల్టా NL యొక్క డైరెక్టర్ ఇండస్ట్రీ & డిజిటల్ ఇన్‌ఫ్రాస్ట్రక్చర్ జెస్సీ రాబర్స్ ఇలా జతచేస్తున్నారు: “మా డిజిటల్ ఇన్‌ఫ్రాస్ట్రక్చర్ యొక్క భవిష్యత్తు మూలాధారం మరియు దానిని ఎలా వర్తింపజేయాలో మేము నాయకత్వాన్ని చూపుతూనే ఉన్నాము, ఇది ప్రధానమైనది జాతీయ మరియు యూరోపియన్ వ్యూహం.”

బృందం ప్రస్తుతం అభివృద్ధి చేస్తున్న తదుపరి తరం స్కేలబుల్ క్విట్‌లతో సహా ఇతర క్విట్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌లకు ఆర్కిటెక్చర్ మరియు పద్ధతులు నేరుగా వర్తిస్తాయి. అమలు చేయబడిన, సాంప్రదాయిక ఇంటర్నెట్ అవస్థాపన యొక్క విజయవంతమైన ఉపయోగం క్వాంటం ఇంటర్నెట్ వైపు రహదారిపై కొత్త దశకు వేదికను నిర్దేశిస్తుంది. హాన్సన్: “ఈ పని పరిశోధనా ల్యాబ్ నుండి రంగంలోకి కీలకమైన దశను సూచిస్తుంది, మెట్రోపాలిటన్ స్కేల్‌లో మొదటి క్వాంటం ప్రాసెసర్ నెట్‌వర్క్‌ల అన్వేషణను అనుమతిస్తుంది.”