Slashdot publica una entrada sobre una primera xarxa quàntica universal, citant un article ExtremeTech anomenat també The first universal quantum network. De fet es tracta d’un comentari a un article de Nature: An elementary quantum network of single atoms in optical cavities. Segons Slashdot,

German scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics have created the first ‘universal quantum network’ that could be feasibly scaled up to become a quantum internet. So far their quantum network only spans two labs spaced 21 meters apart, but the scientists stress that longer distances and multiple nodes are possible. The network’s construction is ingenious: Each node is represented by a single rubidium atom, trapped inside a reflective optical cavity. These atoms communicate with each other by emitting a single photon over an optical fiber. Each atom is a quantum bit — a qubit — and the polarization of the photon emitted carries the quantum state of the qubit. The receiving qubit absorbs the photon and takes on the quantum state of the transmitter. Voila: A network of qubits that can send, receive, and store quantum information. In another, probably more exciting test, the emitted photons were actually used to entangle the rubidium.

L’equip investigador, l’Institut d’Òptica Quàntica Max Planck prop de Munich, ha aconseguit enviar un fotó entre dos àtoms de Rubidi separats per uns 60 metres de cable, encapsulats en una cavitat òptica. El que és interessant és que aquest fotó correspon a un qubit, és a dir, porta una informació que no és ni zero ni un, sinó tots dos a l’hora (amb un percentatge de cadascun). A més, han aconseguit que receptor i emissor passin a estar entrellaçats, obrint la porta a l’ordinador fantàstic, ja que quan dues partícules estan entrellaçades, actuar sobre una fa que l’altra quedi instantàniament afectada (no pas a la velocitat de la llum, sinó instantàniament). En el fons, es tractaria d’un “Cloud Quantum Computer” – un ordinador quàntic en xarxa. En altres paraules, xarxa quàntica universal, o senzillament la Internet Quàntica.

Sembla que hi ha molts d’obstacles perquè aquesta xarxa quàntica sigui eficient. De fet, de 1000 fotos enviats per l’emissor només algun és realment capturat pel receptor. Els principals problemes són d’enginyeria, més que no pas de ciència, ja que la teoria està força ben definida.

L’article de Nature és complicat però em sembla entendre-hi que és possible transmetre el qubit que es vulgui codificant-lo en el fotó. Cal recordar, però, que els fotons van, per definició a una velocitat màxima que és la velocitat de la llum.

He vist a slashdot un servei de números aleatoris obtinguts a partir d’un fenomen quàntic:

What the world needs is more truly random sources of numbers. Researchers from Australian National University have found a brilliant way to make one: ‘We do this by splitting a beam of light into two beams and then measuring the power in each beam. Because light is quantised, the light intensity in each beam fluctuates about the mean. Those fluctuations, due ultimately to the quantum vacuum, can be converted into a source of random numbers. Every number is randomly generated in real time and cannot be predicted beforehand.’ So if you need some really random numbers, just use their generator service.”

Els comentaris a l’entrada de Slashdot són divertits, i en particular aquesta cita: “La generació de números aleatoris és massa important per deixar-la a la sort“

The generation of random numbers is too important to be left to chance.
- Robert R. Coveyou, Oak Ridge National Laboratory

Seriosament, ja hi ha generadors de números quàntics comercials, que es fan servir sobretot per a criptografia quàntica. No sé si aquest servei és real o fictici, però té gràcia. Segons el web de l’Australian National University que proporciona aquest novedós servei,

This website offers true random numbers to anyone on the internet. The random numbers are generated in real-time in our lab by measuring the quantum fluctuations of the vacuum. The vacuum is described very differently in the quantum mechanical context than in the classical context. Traditionally, a vacuum is considered as a space that is empty of matter or photons. Quantum mechanically, however, that same space resembles a sea of virtual particles appearing and disappearing all the time. This results in the fact that the vacuum does not possess a zero-point energy, and consequently the electo-magnetic field describing this vacuum possesses random fluctuations in phase and amplitude at all frequencies. By carefully measuring these fluctuations, we are able to generate ultra-high bandwidth random numbers.

This website allows everybody to download our quantum random numbers, assess in real time the quality of the numbers generated and learn more about the physics behind it.

La visualització dels nombres aleatoris quàntics és força bonica. Per exemple, l’anomenada “Matrix”, que és dinàmica.