นักวิจัยส่งข้อมูลจากวงจรเล็กๆ หนึ่งไปยังอีกวงจรหนึ่งการเคลื่อนย้ายด้วยควอนตัมกำลังจะกลายเป็นกิจวัตร งานใหม่แสดงให้เห็นว่าข้อมูลควอนตัมสามารถเคลื่อนย้ายข้อมูลได้ตามต้องการ โดยใช้อุปกรณ์ที่ใกล้เคียงกับชิปคอมพิวเตอร์เป็นครั้งแรก
นักฟิสิกส์ Eugene Polzik แห่งมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาทั้งสองกล่าวว่าเทคนิคดังกล่าวในการศึกษาใหม่สองชิ้นเป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมและการสื่อสารที่ปลอดภัยผ่านเครือข่ายควอนตัม
ไม่เหมือน เครื่องขนย้าย ของ Star Trek การเคลื่อนย้ายควอนตัมไม่ได้ขนส่งวัตถุทางกายภาพ
แต่จะส่งข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัตถุและรวมคุณสมบัติเหล่านั้นไว้ในวัตถุใหม่ สำหรับอนุภาคธรรมดาอย่างโฟตอน นั้นมีประสิทธิภาพพอๆ กับการเคลื่อนที่: โฟตอนที่มีโพลาไรเซชัน พลังงาน และคุณลักษณะอื่นๆ เหมือนกันกับโฟตอนอื่นอาจเป็นโฟตอนเดียวกันเช่นกัน
การเคลื่อนย้ายควอนตัมไม่ใช่เรื่องง่ายเพราะคุณสมบัติของอนุภาคควอนตัมนั้นบอบบางมาก ผู้ส่งไม่สามารถเพียงแค่วัดอนุภาคและแบ่งปันคุณสมบัติเหล่านั้นกับเครื่องรับเนื่องจากการวัดจะเปลี่ยนอนุภาค ในปี 1997 นักฟิสิกส์ได้พัฒนาเทคนิคที่ประสบความสำเร็จในการเคลื่อนย้ายควอนตัม อย่างน้อยก็ในบางครั้ง ซึ่งเป็นเปอร์เซ็นต์ที่น้อยมากของข้อมูลที่ต้องการจริงๆ ตั้งแต่นั้นมา นักฟิสิกส์ก็ประสบความสำเร็จในการเคลื่อนย้ายโฟตอนในระยะทางที่เพิ่มขึ้นผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ( SN: 6/30/12, p. 10 ) แต่กระบวนการยังคงไม่สอดคล้องกัน
ตอนนี้นักฟิสิกส์ Andreas Wallraff จาก ETH Zurich และทีมของเขาได้สร้างอุปกรณ์โซลิดสเตตเครื่องแรกที่คล้ายกับชิปคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถเคลื่อนย้ายข้อมูลควอนตัมได้ ชิปประกอบด้วยวงจรขนาดเล็กที่แต่ละตัวมีลักษณะเหมือนอะตอม วงจรเชื่อมต่อกันด้วยสายส่งความยาวมิลลิเมตรที่มีรังสีไมโครเวฟ ซึ่งพันวงจรเพื่อให้คุณสมบัติของวงจรหนึ่งมีผลกับอีกวงจรหนึ่ง โดยการเขียนโปรแกรมข้อมูลควอนตัมเล็กน้อยลงในวงจร A Wallraff และทีมของเขาเปลี่ยนสัญญาณที่มาถึงวงจร B จากนั้นพวกเขาสามารถใช้สัญญาณที่เปลี่ยนแปลงนั้นเพื่อกำหนดคุณสมบัติดั้งเดิมของวงจร A และโอนไปยังวงจร B
ที่สำคัญที่สุด ระบบการเคลื่อนย้ายของ Wallraff ประสบความสำเร็จในการส่งข้อมูลในเกือบทุกความพยายาม และสามารถทำได้ประมาณ 10,000 ครั้งต่อวินาที ซึ่งเป็นอัตราที่ไม่เคยมีมาก่อน การศึกษาปรากฏใน 15 ส.ค. ธรรมชาติ
ในการศึกษาอื่นในฉบับเดียวกัน
ทีมนานาชาติที่นำโดยนักฟิสิกส์ Akira Furusawa จากมหาวิทยาลัยโตเกียว ประสบความสำเร็จในการส่งข้อมูลระหว่างโฟตอนด้วยความสำเร็จที่เกือบสมบูรณ์แบบ หรือมีประสิทธิภาพมากกว่าการทดลองครั้งก่อน 50 เท่า Polzik กล่าวว่าเทคนิคดังกล่าวอาจเป็นส่วนสำคัญสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม
แต่ในทางปฏิบัติ การสุ่มที่น่ารำคาญของกลศาสตร์ควอนตัมโดยพื้นฐานแล้วจะจำกัดความเที่ยงตรงของการวัดความถี่ และทำให้ความแม่นยำของนาฬิกาซีเซียมลดลง นาฬิกาสตรอนเทียมใหม่ของคุณทำได้ดีกว่าเพราะแบ่งเวลาออกเป็นลูกตุ้มแกว่งสั้นลง โดยใช้เลเซอร์แสงที่มองเห็นได้ซึ่งสั่น 430 ล้านล้านครั้งต่อวินาที และสำรวจอะตอมหลายพันอะตอมแทนที่จะเป็นเพียงอะตอมเดียว แต่ถึงแม้จะไม่มีภูมิคุ้มกันต่อการสุ่มควอนตัม
ความยุ่งเหยิงเป็นกุญแจสำคัญในการขจัดความบังเอิญนั้นออกไป ตามที่ Ye, เคสเลอร์และทีมของพวกเขากล่าว บทความของพวกเขาซึ่งโพสต์ออนไลน์เมื่อเดือนตุลาคมที่ arXiv.org วาดภาพนาฬิกาของอะตอมที่พันกันซึ่งลดเสียงรบกวนโดยอาศัยการเชื่อมต่อควอนตัมระหว่างส่วนประกอบต่างๆ เช่นเดียวกับที่ทีมของ Monz รวม 14 อะตอมเป็นหนึ่งเมกะอะตอม Kessler กล่าวว่า “อะตอมเหล่านี้จะทำหน้าที่ไม่เหมือนลูกตุ้มแต่ละตัว แต่เป็นลูกตุ้มยักษ์ที่สามารถรักษาเวลาได้แม่นยำกว่ามาก”
ในขณะที่ Ye ยังไม่ได้พัวพันกับอะตอมในนาฬิกาของเขา เขากำลังเปรียบเทียบบันทึกย่อกับกลุ่มนักฟิสิกส์ควอนตัมกลุ่มเล็กๆ ที่พยายามประดิษฐ์นาฬิกาที่พันกันอยู่แล้ว James Thompson จาก JILA และ Vladan Vuletić ที่ MIT กำลังทำงานเพื่อบีบอะตอมของนาฬิการ่วมกับเลเซอร์ ซึ่งคล้ายกับเทคนิคของ Monz “มันน่าตื่นเต้นมากที่ได้พูดคุยกับคนเหล่านี้และทดสอบแนวคิดเหล่านี้” Ye กล่าว
การสร้างนาฬิกาที่พันกันแต่ละเรือนนั้นดี แต่ไม่มีจุดประสงค์ในทางปฏิบัติเมื่อนั่งบนโต๊ะในห้องปฏิบัติการ NIST เผยแพร่สัญญาณนาฬิกาซีเซียมผ่านวิทยุสำหรับผู้บริโภค ธุรกิจ และนักวิทยาศาสตร์ ระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลกจะคำนวณตำแหน่งของผู้ใช้โดยให้นาฬิกาหลายเรือนเปรียบเทียบเวลาที่ใช้สำหรับการแผ่รังสีไมโครเวฟไปยังดาวเทียมต่างๆ และสำนักชั่งน้ำหนักและมาตรการระหว่างประเทศใกล้กรุงปารีสได้รับการอ่านเวลาจากนาฬิกาทั่วโลกเพื่อตั้งค่ามาตรฐานของ Coordinated Universal Time หรือ UTC เห็นได้ชัดว่า Ye กล่าวว่า “การเชื่อมโยงนาฬิกาเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง” เช่นเดียวกับนาฬิกาที่พันกัน
ส่งเวลาปัญหาคือยิ่งนาฬิกาอะตอมหมุนเร็วขึ้น การแบ่งปันสัญญาณนั้นยากขึ้น ท่านไม่สามารถถ่ายทอดสัญญาณแสงที่มองเห็นได้จากนาฬิกาสตรอนเทียมของเขาทางวิทยุ เพราะมันสั่นเร็วเกินไป นั่นหมายความว่านักวิทยาศาสตร์ต้องพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ที่ส่งสัญญาณเวลาแสงที่มองเห็นได้จากนาฬิกาออปติคัล เคล็ดลับคือการตรึงแหล่งที่มาของสัญญาณรบกวนที่บิดเบือนสัญญาณและตอบโต้ เช่นเดียวกับหูฟังตัดเสียงรบกวน
