Ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտում մշակել են մեխանիզմ, որի շնորհիվ կոդավորված քվանտային տեղեկույթը տեղափոխվում է քվանտային ինտերնետով

ՀՀ ԳԱԱ Ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտում (ՖՀԻ) մշակվել է Հոնգ-Օու-Մանդելի (ՀՕՄ) ինտերֆերենցի իրականացման նոր մեխանիզմ տարբեր ալիքի երկարության երկու անկախ ֆոտոնների համար։ Այն հիմնված է պարամետրիկ փոխազդեցության վրա։ Մեխանիզմը հնարավորություն է տալիս վերահսկելի կերպով տեղափոխել կոդավորված քվանտային տեղեկույթը հիբրիդային ցանցով, ինչպիսին է քվանտային ինտերնետը, որտեղ տարբեր նյութական հանգույցները գործում են տարբեր ռեզոնանսային հաճախություններով՝ ապահովելով պաշտպանվածությունը դեկոհերենտությունից: ՀՕՄ երևույթն անկախ է ֆոտոնների բևեռացումից, ինչի շնորհիվ առաջարկվող մոդելը ճկուն է հիբրիդային քվանտային ցանցերում օգտագործելու համար։ Աշխատանքի գիտական ղեկավարն է  ՀՀ ԳԱԱ ՖՀԻ «Տեսական ֆիզիկայի» լաբորատորիայի առաջատար գիտաշխատող, ֆիզիկամաթեմատիկական գիտությունների դոկտոր Յուրի Մալաքյանը։

Քվանտային ինտերնետը կապի ցանց է, որը թույլ է տալիս փոխանակել քվանտային ինֆորմացիան ցանցի հանգույցների միջև ՝ հիմնված քվանտային ֆիզիկայի օրենքների վրա: Այն ապահովում է աննախադեպ հնարավորություններ, որոնք ակնհայտորեն անհնար են միայն դասական տեղեկատվության օգտագործմամբ՝ ներառյալ բացարձակ անվտանգ հաղորդակցությունը,  հաղորդակցության միջոցների էքսպոնենցիալ խնայողությունները, սենսորային ցանցերը:

Քվանտային ինտերնետի իրականացման հիմնական խնդիրները դեռևս լուծված չեն: Քվանտային ցանցերում հաղորդակցությունն իրականացվում է ֆոտոնների միջոցով, որոնք գտնվում են որոշակի կոհերենտ վիճակներում՝ քուբիթներում, որտեղ գրանցված է քվանտային ինֆորմացիան: Երկրամերձ ցանցերում ֆոտոնները տարածվում են ալիքատարներով, որոնց հինական թերությունը դեկոհերենտությունն է, ինչը քայքայում է ֆոտոնների կոհերենտ վիճակը և, հետևաբար, աղավաղում հաղորդվող ինֆորմացիան: Դեկոհերենտության նկատմամբ առավել կայուն վիճակները ֆոտոնի ժամանակային քուբիթներն են: Մյուս կողմից քվանտային ինտերնետի հանգույցները, որտեղ գրանցվում, ձևափոխվում և վերարտադրվում է քվանտային ինֆորմացիան, պատրաստված են տարբեր նյութերից և աշխատում են տարբեր հաճախականությունների վրա: Հետևաբար, հանգույցից  հանգույց տարածվելիս ֆոտոնի հաճախականությունը համապատասխան ձևով պիտի փոխակերպվի և անհրաժեշտ է, որ այդ ընթացքում ֆոտոնի ժամանակային քուբիթը պահպանի իր տեսքը՝ դրանով պահպանելով հաղորդվող ինֆորմացիան:

«Մեր աշխատանքում առաջին անգամ տեսականորեն մշակվել է նոր մեխանիզմ՝ հիմնված հայտնի Հոնգ-Օու-Մանդելի (ՀՕՄ) ինտերֆերենցի վրա, որը թույլ է տալիս վերահսկելի կերպով տեղափոխել ինֆորմացիան քվանտային հիբրիդային ցանցով, ինչպիսին է քվանտային ինտերնետը: Մշակված մոդելը կարող է ծառայել որպես անհրաժեշտ շինանյութ ապագա քվանտային ցանցերի ստեղծման համար, որոնք հիմնված են քվանտային հիշողության տարասեռ կառուցվածքների վրա: Այս կառույցները ֆունկցիոնալ կերպով միավորում են տարբեր ռեզոնանսային հաճախականություններով աշխատող նյութական միավորները մեկ հիբրիդային ցանցի մեջ»,- ասել է Յուրի Մալաքյանը:

Աշխատանքի արդյունքները տպագրված են «Frequency-domain Hong-Ou-Mandel interference in cold atoms with induced atomic coherence» հոդվածում։