تیمی از فیزیکدانان دانشگاه LMU مونیخ دو حافظه کوانتومی اتمی را در یک اتصال فیبر نوری به طول 33 کیلومتر با هم درهم‌تنیده کرده‌اند. این طولانی‌ترین مسافتی است که تاکنون از طریق فیبر مخابراتی درهم‌تنیده شده است. به طور کلی، شبکه‌های کوانتومی شامل گره‌هایی از حافظه‌های کوانتومی منفرد مانند اتم‌ها، یون‌ها یا نقص در شبکه‌های کریستالی هستند. این گره‌ها قادر به دریافت، ذخیره و انتقال حالت‌های کوانتومی هستند. میانجی‌گری بین گره‌ها را می‌توان با استفاده از ذرات نوری که از طریق هوا یا به صورت هدفمند از طریق اتصال فیبر نوری مبادله می شوند، انجام داد. محققان برای آزمایش خود، از سیستمی متشکل از دو اتم روبیدیم به دام افتاده در دو آزمایشگاه مختلف استفاده کردند. یک پالس لیزر اتم را تحریک می‌کند و پس از آن اتم به طور خود به خود به حالت پایه خود باز می‌گردد و در نتیجه یک فوتون ساطع می‌کند. به دلیل بقای تکانه زاویه‌ای، اسپین اتم با قطبش فوتون ساطع شده آن درهم‌تنیده می‌شود. سپس با انتقال این فوتون از طریق فیبر نوری به آزمایشگاه دیگر و انجام اندازه‌گیری‌های مناسب می‌توان دو اتم روبیدیم را در دو آزمایشگاه درهم‌تنیده کرد. (اهمیت آزمایش این است که در واقع دو ذره ساکن درهم‌تنیده شدند، یعنی اتم‌هایی که به عنوان حافظه‌های کوانتومی عمل می‌کنند. این بسیار دشوارتر از درهم‌تنیدگی فوتون‌ها است، اما امکان‌های کاربردی بیشتری را در اختیار قرار می‌دهد) یک گام تعیین کننده، تغییر طول موج ذرات نور ساطع شده توسط محققان از 780nm به 1517nm به وسیله دو مبدل فرکانس کوانتومی بود. (این تبدیل با بهره‌وری بی‌سابقه 57٪ انجام شد) این طول موج نزدیک به طول موج مخابراتی (1550nm) می‌باشد که اتلاف نور در این طول موج داخل فیبر نوری کمینه است. این آزمایش گام مهمی در مسیر اینترنت کوانتومی بر اساس زیرساخت فیبر نوری موجود می‌باشد.
لینک مقاله:https://www.nature.com/articles/s41586-022-04764-4
