Pesquisadores da QuTech em Delft conseguiram gerar o emaranhamento quântico entre dois chips quânticos mais rápido do que o emaranhamento é perdido. Por meio de um novo protocolo de emaranhamento inteligente e proteção cuidadosa do emaranhamento, os cientistas liderados pelo Prof. Ronald Hanson são os primeiros no mundo a fornecer um link quântico sob demanda. Isso abre a porta para conectar vários nós quânticos e criar a primeira rede quântica do mundo. Seus resultados são publicados em Natureza .

Ao explorar o poder do emaranhamento quântico, é teoricamente possível construir uma internet quântica invulnerável a espionagem. Contudo, a realização de tal rede quântica é um desafio real - é necessário criar emaranhamento confiável sob demanda, e mantê-lo por tempo suficiente para passar as informações emaranhadas para o próximo nó. Até aqui, isso está além da capacidade dos experimentos quânticos.

Cientistas da QuTech em Delft são agora os primeiros a gerar experimentalmente o emaranhamento a uma distância de dois metros em uma fração de segundo, sob demanda, e teoricamente manter esse emaranhamento por tempo suficiente para permitir o emaranhamento a um terceiro nó. "O desafio agora é ser o primeiro a criar uma rede de vários nós emaranhados - a primeira versão de uma internet quântica, "o professor Hanson diz.

Em 2015, O grupo de pesquisa de Ronald Hanson foi o primeiro a gerar emaranhamento quântico de longa duração em uma longa distância (1,3 quilômetros), , permitindo-lhes fornecer uma prova experimental completa do emaranhamento quântico pela primeira vez. Este experimento é a base de sua abordagem atual para o desenvolvimento de uma internet quântica. Elétrons distantes em chips de diamante são emaranhados usando fótons como mediadores. Contudo, este experimento não teve o desempenho necessário para criar uma rede quântica real. Hanson diz, “Em 2015, conseguimos estabelecer uma conexão uma vez por hora, enquanto a conexão permaneceu ativa apenas por uma fração de segundo. Era impossível adicionar um terceiro nó, sem falar em vários nós, para a rede. "

Os cientistas já fizeram várias melhorias inovadoras no experimento. Em primeiro lugar, eles demonstraram um novo método de emaranhamento. Isso permite a geração de emaranhamento 40 vezes por segundo entre elétrons a uma distância de dois metros. O co-autor Peter Humphreys diz:"Isso é mil vezes mais rápido do que com o método antigo." Em combinação com uma maneira inteligente de proteger o link quântico de ruídos externos, o experimento já ultrapassou um limite crucial. Pela primeira vez, o emaranhamento pode ser criado mais rápido do que perdido.

Por meio de melhorias técnicas, a configuração experimental agora está sempre pronta para emaranhamento sob demanda. Hanson diz, "Assim como na internet atual, sempre queremos estar online, o sistema tem que se enredar em cada solicitação. "Os cientistas conseguiram isso adicionando verificações de qualidade inteligentes. Humphreys diz:"Essas verificações levam apenas uma fração do tempo experimental total, ao mesmo tempo que nos permite garantir que nosso sistema está pronto para o emaranhamento, sem qualquer ação manual. "

Os pesquisadores demonstraram no ano passado que foram capazes de proteger um link emaranhado quântico enquanto uma nova conexão era gerada. Ao combinar isso e seus novos resultados, eles estão prontos para criar redes quânticas com mais de dois nós. Os cientistas de Delft agora planejam realizar essa rede entre vários nós quânticos. Hanson diz, "Junto com parceiros como KPN, queremos conectar quatro cidades na Holanda até 2020 por meio do entrelaçamento quântico. Esta será a primeira internet quântica do mundo. "