ኳንተም ቴሌፖርቴሽን፡ ታላቅ የፊዚክስ ሊቃውንት ግኝቶች

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

Quantum teleportation በኳንተም መረጃ ውስጥ በጣም አስፈላጊ ከሆኑ ፕሮቶኮሎች አንዱ ነው። የመጠላለፍ አካላዊ ሀብትን መሰረት በማድረግ ለተለያዩ የመረጃ ተግባራት ዋና አካል ሆኖ የሚያገለግል ሲሆን የኳንተም ቴክኖሎጂዎች ጠቃሚ አካል በመሆን ለኳንተም ኮምፒዩቲንግ፣ ኔትዎርኮች እና ግንኙነቶች እድገት ቁልፍ ሚና ይጫወታል።

ከሳይንስ ልቦለድ እስከ ሳይንቲስቶች ግኝት

የኳንተም ቴሌፖርቴሽን ከተገኘ ከሁለት አስርት ዓመታት በላይ ተቆጥሯል፣ይህም ምናልባትም የኳንተም ሜካኒኮች “እንግዳ” መዘዞች አንዱና ዋነኛው ነው። እነዚህ ታላላቅ ግኝቶች ከመፈጠራቸው በፊት, ይህ ሃሳብ የሳይንስ ልብ ወለድ ግዛት ነበር. ለመጀመሪያ ጊዜ በ1931 በቻርልስ ኤች ፎርት የተፈጠረ፣ "ቴሌፖርቴሽን" የሚለው ቃል ከዚያን ጊዜ ጀምሮ አካላት እና ነገሮች በመካከላቸው ያለውን ርቀት ሳይጓዙ ከአንድ ቦታ ወደ ሌላ ቦታ የሚዘዋወሩበትን ሂደት ለማመልከት ጥቅም ላይ ውሏል።

በ1993 የኳንተም መረጃ ፕሮቶኮልን የሚገልጽ ጽሑፍ ታትሟል፣ከላይ የተዘረዘሩትን በርካታ ባህሪያት ያጋራው "ኳንተም ቴሌፖርቴሽን"። በውስጡም የማይታወቅ የአካላዊ ስርዓት ሁኔታ ይለካል እና ከዚያም እንደገና ይባዛል ወይም በሩቅ ቦታ "እንደገና ይሰበሰባል" (የመጀመሪያው ስርዓት ፊዚካዊ አካላት በማስተላለፊያ ቦታ ላይ ይቀራሉ). ይህ ሂደት ክላሲካል የመገናኛ ዘዴዎችን ይፈልጋል እና የኤፍቲኤል ግንኙነትን አያካትትም። የመጠላለፍ ምንጭ ያስፈልገዋል። እንደ እውነቱ ከሆነ ቴሌፖርቴሽን እንደ ኳንተም መረጃ ፕሮቶኮል ሆኖ ሊታይ ይችላል ይህም የመጠላለፍ ተፈጥሮን በግልፅ ያሳያል፡ ያለ መገኘት እንደዚህ አይነት የማስተላለፍ ሁኔታ የኳንተም ሜካኒክስን በሚገልጹ ህጎች ማዕቀፍ ውስጥ አይቻልም።

ቴሌፖርቴሽን በመረጃ ሳይንስ እድገት ውስጥ ንቁ ሚና ይጫወታል። በአንድ በኩል፣ ለመደበኛ የኳንተም መረጃ ንድፈ ሐሳብ እድገት ወሳኝ ሚና የሚጫወተው ጽንሰ-ሀሳባዊ ፕሮቶኮል ነው፣ በሌላ በኩል ደግሞ የብዙ ቴክኖሎጂዎች መሠረታዊ አካል ነው። የኳንተም ተደጋጋሚው የረዥም ርቀት የግንኙነት ቁልፍ አካል ነው። የኳንተም ማብሪያና ማጥፊያ ቴሌፖርቴሽን፣ ልኬት-ተኮር ስሌት እና የኳንተም ኔትወርኮች ሁሉም የሱ መነሻዎች ናቸው። እንዲሁም የጊዜ ኩርባዎችን እና የጥቁር ቀዳዳ ትነትን በተመለከተ "እጅግ" ፊዚክስን ለማጥናት እንደ ቀላል መሳሪያ ያገለግላል።

ዛሬ፣ ኳንተም ቴሌፖርቴሽን በዓለም ዙሪያ ባሉ ላቦራቶሪዎች ውስጥ የተረጋገጠው ፎቶኒክ ኩቢት፣ ኒውክሌር ማግኔቲክ ሬዞናንስ፣ ኦፕቲካል ሁነታዎች፣ የአተሞች ቡድኖች፣ የታሰሩ አቶሞች እና ጨምሮ ብዙ የተለያዩ ንኡስ ቴክኖሎጅዎችን በመጠቀም ነው።ሴሚኮንዳክተር ስርዓቶች. በቴሌፖርቴሽን ክልል ውስጥ የላቀ ውጤት ተገኝቷል, በሳተላይቶች ላይ ሙከራዎች እየመጡ ነው. በተጨማሪም፣ ወደ ውስብስብ ስርዓቶች ለማሳደግ ሙከራዎች ተጀምረዋል።

የቁቢት መልእክት

የኳንተም ቴሌፖርቴሽን ለመጀመሪያ ጊዜ የተገለፀው ለሁለት ደረጃ ሲስተሞች ማለትም qubits የሚባሉት ነው። ፕሮቶኮሉ አሊስ እና ቦብ የሚባሉትን ሁለት የሩቅ ወገኖችን ይመለከታል፣ 2 qubits፣ A እና B፣ በንጹህ የተጠላለፈ ሁኔታ ውስጥ የሚጋሩት፣ የቤል ጥንድ ተብሎም ይጠራል። በመግቢያው ላይ፣ አሊስ ሌላ ኩቢት a ይሰጣታል፣ የእሱ ሁኔታ ρ የማይታወቅ። ከዚያም ቤል ማወቂያ የተባለ የጋራ የኳንተም መለኪያ ትሰራለች። ከአራቱ የቤል ግዛቶች ወደ አንዱ ሀ እና ሀ ይወስዳል። በውጤቱም፣ በመለኪያው ጊዜ የአሊስ ግብዓት ኩቢት ሁኔታ ይጠፋል፣ እና የቦብ ቢ ኪዩቢቱ በተመሳሳይ ጊዜ በ Р^†_kρP _{k ። በፕሮቶኮሉ የመጨረሻ ደረጃ ላይ፣ አሊስ የመለኪያዋን ክላሲካል ውጤት ለቦብ ትልካለች፣ እሱም የፓውሊ ኦፕሬተርን P}k _{የመጀመሪያውን ρ.} ይጠቀማል።

የአሊስ ኩቢት የመጀመሪያ ሁኔታ የማይታወቅ ነው ተብሎ ይታሰባል፣ ምክንያቱም አለበለዚያ ፕሮቶኮሉ ወደ የርቀት መለኪያው ይቀንሳል። በአማራጭ፣ እሱ ራሱ ከሶስተኛ ወገን ጋር የሚጋራ ትልቅ የተቀናጀ ስርዓት አካል ሊሆን ይችላል (በዚህ ሁኔታ፣ የተሳካ የቴሌፖርት ማሰራጫ ከሶስተኛ ወገን ጋር ያለውን ግንኙነት እንደገና ማደስን ይጠይቃል)።

የተለመደ የኳንተም ቴሌፖርት ሙከራ የመጀመርያው ሁኔታ ንፁህ እና የተገደበ ፊደል እንደሆነ ይገምታል፣ለምሳሌ, የብሎክ ሉል ስድስት ምሰሶዎች. ዲኮር በሚኖርበት ጊዜ, በድጋሚ የተገነባው ሁኔታ ጥራት በቴሌፖርቴሽን ትክክለኛነት F ∈ [0, 1] ሊሰላ ይችላል. ይህ በአሊስ እና ቦብ ግዛቶች መካከል ያለው ትክክለኛነት ነው፣ በሁሉም የቤል ማወቂያ ውጤቶች እና በዋናው ፊደል አማካይ። በዝቅተኛ ትክክለኛነት ዋጋዎች, የተደበቀ ሀብትን ሳይጠቀሙ ፍጽምና የጎደለው ቴሌፖርት ማድረግን የሚፈቅዱ ዘዴዎች አሉ. ለምሳሌ፣ አሊስ የውጤቱን ሁኔታ ለማዘጋጀት ውጤቶቹን ወደ ቦብ በመላክ የመጀመርያ ሁኔታዋን በቀጥታ መለካት ትችላለች። ይህ የመለኪያ-ዝግጅት ስልት "classical teleportation" ይባላል. የዘፈቀደ ግቤት ሁኔታ ከፍተኛው የF_ክፍል=2/3 ትክክለኝነት አለው፣ይህም እርስበርስ አድልዎ ከሌላቸው መንግስታት ፊደላት ጋር እኩል ነው፣እንደ የብሎች ሉል ስድስት ምሰሶዎች።

ስለዚህ የኳንተም ሀብቶች አጠቃቀም ግልፅ ማሳያ ትክክለኛ እሴት F> F_ክፍል።

አንድ ኩቢት አይደለም

በኳንተም ፊዚክስ መሰረት ቴሌፖርቴሽን በ qubits ብቻ የተገደበ አይደለም ባለ ብዙ ዳይሜንሽን ሲስተምን ሊያካትት ይችላል። ለእያንዳንዱ ውሱን ልኬት መ፣ አንድ ሰው በከፍተኛ ሁኔታ የተጠላለፉ የስቴት ቬክተሮችን በመጠቀም ተስማሚ የሆነ የቴሌፖርቴሽን እቅድ ማዘጋጀት ይችላል፣ ይህም ከተሰጠ ከፍተኛ የተጠለፈ ሁኔታ እና {U_k} አሀዳዊ ኦፕሬተሮች አጥጋቢ tr(U ^†_j U_k)=dδ_{j, k} ። እንዲህ ዓይነቱ ፕሮቶኮል ለማንኛውም ውሱን-ልኬት ሂልበርት ሊገነባ ይችላል።የሚባሉት ቦታዎች. የተለየ ተለዋዋጭ ስርዓቶች።

ከዚህም በተጨማሪ ኳንተም ቴሌፖርቴሽን ወሰን የለሽ የሂልበርት ቦታ ወደሚላቸው ሲስተሞች ሊዘረጋ ይችላል፣ ተከታታይ-ተለዋዋጭ ሲስተሞች። እንደ ደንቡ, በኦፕቲካል ቦሶኒክ ሁነታዎች የተገነዘቡት, የኤሌትሪክ መስክ በኳድራቸር ኦፕሬተሮች ሊገለጽ ይችላል.

ፍጥነት እና እርግጠኛ ያለመሆን መርህ

የኳንተም ቴሌፖርቴሽን ፍጥነት ስንት ነው? መረጃ የሚተላለፈው ከተመሳሳይ የጥንታዊ ስርጭት መጠን ጋር በሚመሳሰል ፍጥነት ነው - ምናልባትም በብርሃን ፍጥነት። በንድፈ ሀሳብ፣ ክላሲካል በማይችለው መንገድ መጠቀም ይቻላል - ለምሳሌ፣ በ quantum computing፣ መረጃው ለተቀባዩ ብቻ የሚገኝበት።

የኳንተም ቴሌፖርቴሽን እርግጠኛ ያለመሆን መርህ ይጥሳል? ቀደም ባሉት ጊዜያት የቴሌፖርቴሽን ሀሳብ በሳይንቲስቶች በጣም በቁም ነገር አይወሰድም ነበር ምክንያቱም ማንኛውም የመለኪያ ወይም የፍተሻ ሂደት የአቶምም ሆነ የሌላ ነገር መረጃን በሙሉ አያወጣም የሚለውን መርህ ይጥሳል ተብሎ ስለሚታሰብ ነበር። በእርግጠኛነት መርህ መሰረት አንድ ነገር በትክክል በተቃኘ ቁጥር የነገሩን የመጀመሪያ ሁኔታ እስከተጣሰ ድረስ ማግኘት እስከማይቻል ድረስ በፍተሻው ሂደት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። ትክክለኛ ቅጂ ለመፍጠር በቂ መረጃ. ይህ አሳማኝ ይመስላል፡ አንድ ሰው ፍጹም የሆነ ቅጂ ለመፍጠር ከአንድ ነገር ላይ መረጃ ማውጣት ካልቻለ የመጨረሻው ማድረግ አይቻልም።

Quantum teleportation for dummies

ነገር ግን ስድስት ሳይንቲስቶች (ቻርልስ ቤኔት፣ ጊልስ ብራሳርድ፣ ክላውድ ክሬፕ፣ ሪቻርድ ጆሳ፣ አሸር ፔሬዝ እና ዊልያም ዉተርስ) በዚህ አመክንዮ ዙሪያ መንገድ አግኝተዋል የኳንተም ሜካኒኮችን ታዋቂ እና አያዎአዊ ባህሪ በመጠቀም አንስታይን-ፖዶልስኪ- Rosen ውጤት. በቴሌፖራ የተደረገውን ሀ መረጃ በከፊል የሚቃኙበትን መንገድ አግኝተዋል እና የቀረውን ያልተረጋገጠውን ክፍል በተጠቀሰው ውጤት ወደ ሌላ ነገር C ያስተላልፋሉ ፣ ይህም ከ A.

ጋር ንክኪ ኖሯል

በተጨማሪ፣ በተቃኘው መረጃ ላይ የሚመረኮዝ ተጽእኖን ለ C በመተግበር ከመቃኘትዎ በፊት Cን ወደ ግዛት A ማድረግ ይችላሉ። በፍተሻው ሂደት ሙሉ በሙሉ ስለተለወጠ ኤ ራሱ በተመሳሳይ ሁኔታ ውስጥ የለም፣ስለዚህ የተገኘው ማባዛት ሳይሆን ቴሌፖርት ማድረግ ነው።

የክልል ትግል

• የመጀመሪያው የኳንተም ቴሌፖርቴሽን የተካሄደው በ1997 በአንድ ጊዜ ማለት ይቻላል በኢንስብሩክ ዩኒቨርሲቲ እና በሮም ዩኒቨርሲቲ ሳይንቲስቶች ነው። በሙከራው ወቅት ፖላራይዜሽን ያለው ኦሪጅናል ፎቶን እና ከተጣመሩ ፎቶኖች መካከል አንዱ ሁለተኛው ፎቶን የመጀመሪያውን ፖላራይዜሽን እንዲቀበል በሚያስችል መንገድ ተለውጠዋል። በዚህ አጋጣሚ ሁለቱም ፎቶኖች እርስ በርሳቸው ርቀት ላይ ነበሩ።
• በ2012 ሌላ የኳንተም ቴሌፖርቴሽን (ቻይና የሳይንስና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ) በ97 ኪሎ ሜትር ርቀት ላይ በሚገኝ ከፍተኛ ተራራማ ሀይቅ በኩል ተደረገ። በሁአንግ ዪን የሚመራ የሻንጋይ ሳይንቲስቶች ቡድን ጨረሩን በትክክል ማነጣጠር የሚያስችለውን የሆሚንግ ዘዴን ማዳበር ችሏል።
• በተመሳሳይ አመት መስከረም ላይ 143 ኪ.ሜ ሪከርድ የሆነ የኳንተም የቴሌፖርት ልውውጥ ተካሂዷል። የኦስትሪያ ሳይንቲስቶች ከኦስትሪያ የሳይንስ አካዳሚ እና ዩኒቨርሲቲበአንቶን ዘይሊንገር የምትመራ ቪየና በሁለቱ የካናሪ ደሴቶች ላፓልማ እና ተነሪፍ መካከል የኳንተም ግዛቶችን በተሳካ ሁኔታ አስተላልፋለች። ሙከራው በክፍት ቦታ፣ ኳንተም እና ክላሲካል፣ ፍሪኩዌንሲ የማይገናኝ የፖላራይዜሽን ጥልፍልፍ ጥንድ የምንጭ ፎቶኖች፣ እጅግ በጣም ዝቅተኛ ድምጽ ባለአንድ ፎቶ ዳሳሾች እና የተጣመረ የሰዓት ማመሳሰል ሁለት የጨረር መገናኛ መስመሮችን ተጠቅሟል።
• በ2015 የአሜሪካ የደረጃዎች እና ቴክኖሎጂ ብሔራዊ ተቋም ተመራማሪዎች ለመጀመሪያ ጊዜ መረጃን ከ100 ኪሎ ሜትር በላይ ርቀት በኦፕቲካል ፋይበር አስተላልፈዋል። ይህ ሊሆን የቻለው ከሞሊብዲነም ሲሊሳይድ የተሰሩ እጅግ የላቀ ናኖዋይሮችን በመጠቀም በተቋሙ ለተፈጠሩ ባለአንድ ፎቶ ዳሳሾች ነው።

እጅግ በጣም ጥሩው የኳንተም ሲስተም ወይም ቴክኖሎጂ ገና አለመኖሩ እና የወደፊቱ ታላላቅ ግኝቶች ገና እንደሚመጡ ግልጽ ነው። ቢሆንም፣ አንድ ሰው በተወሰኑ የቴሌፖርቴሽን ማመልከቻዎች ውስጥ እጩዎችን ለመለየት መሞከር ይችላል። የእነዚህን ተስማሚ ማዳቀል፣ ተስማሚ ማዕቀፍ እና ዘዴዎች ከተሰጠው፣ ለኳንተም ቴሌፖርት እና አፕሊኬሽኖቹ በጣም ተስፋ ሰጭውን የወደፊት ጊዜ ሊሰጥ ይችላል።

አጭር ርቀት

በአጭር ርቀቶች (እስከ 1 ሜትር የሚደርስ ቴሌፖርት) እንደ ኳንተም ኮምፒውተር ንዑስ ሲስተም ለሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች ተስፋ ሰጭ ነው፣ ከእነዚህም ውስጥ ምርጡ የQED እቅድ ነው። በተለይም ሱፐርኮንዳክተር ትራንስሞን ኩቢቶች ቆራጥ እና ከፍተኛ ትክክለኛነት በቺፕ ቴሌፖርቴሽን ዋስትና ሊሰጡ ይችላሉ። እንዲሁም የእውነተኛ ጊዜ ቀጥተኛ ምግብን ይፈቅዳሉ, ይህምበፎቶኒክ ቺፕስ ላይ ችግር ያለበት ይመስላል። በተጨማሪም, እንደ ተይዘው ionዎች ካሉ ቀደምት አቀራረቦች ጋር ሲነፃፀሩ የበለጠ ሊሰፋ የሚችል አርክቴክቸር እና አሁን ያሉትን ቴክኖሎጂዎች የተሻለ ውህደት ያቀርባሉ. በአሁኑ ጊዜ፣ የእነዚህ ስርዓቶች ብቸኛው መሰናከል የእነሱ የተቆራኘ የትብብር ጊዜ ነው (<100 µs)። ይህ ችግር የ QED ወረዳን ከሴሚኮንዳክተር ስፒን-ኤንጅብል ሜሞሪ ሴሎች ጋር በማዋሃድ (በናይትሮጅን-ተተኪ ክፍት የስራ ቦታዎች ወይም ብርቅዬ-ምድር-ዶፔድ ክሪስታሎች) በማዋሃድ ሊፈታ ይችላል ይህም ለኳንተም መረጃ ማከማቻ ረጅም የተቀናጀ ጊዜ ይሰጣል። ይህ ትግበራ በአሁኑ ጊዜ ከሳይንስ ማህበረሰቡ ብዙ ጥረት የተደረገበት ርዕሰ ጉዳይ ነው።

የከተማ ግንኙነት

የቴሌፖርት ኮሙኒኬሽን በከተማ ሚዛን (በርካታ ኪሎ ሜትሮች) የጨረር ሁነታዎችን በመጠቀም ሊዳብር ይችላል። በበቂ ዝቅተኛ ኪሳራ እነዚህ ስርዓቶች ከፍተኛ ፍጥነት እና የመተላለፊያ ይዘት ይሰጣሉ. ከዴስክቶፕ ትግበራዎች በአየር ወይም በፋይበር ላይ ወደሚሰሩ የመካከለኛ ክልል ስርዓቶች ሊራዘም ይችላል, በተቻለ ውህደት ከኮንተም ኳንተም ማህደረ ትውስታ ጋር. ረዣዥም ርቀቶችን ግን ዝቅተኛ ፍጥነቶች በድብልቅ አቀራረብ ወይም ጥሩ ተደጋጋሚዎችን ከጋውሲያን ባልሆኑ ሂደቶች ላይ በመመስረት ማሳካት ይቻላል።

የረጅም ርቀት ግንኙነት

የረጅም ርቀት ኳንተም ቴሌፖርቴሽን (ከ100 ኪሎ ሜትር በላይ) ንቁ ቦታ ነው፣ነገር ግን አሁንም በክፍት ችግር ይሠቃያል። የፖላራይዜሽን ኪውቢቶች -በረጅም ፋይበር አገናኞች እና በአየር ላይ ዝቅተኛ ፍጥነት ያለው የቴሌፖርት ማሰራጫ ምርጥ ተሸካሚዎች፣ ነገር ግን ፕሮቶኮሉ በአሁኑ ጊዜ ያልተሟላ የቤል ማወቂያ ምክንያት ሊሆን ይችላል።

ፕሮባቢሊስቲክ ቴሌፖርቴሽን እና መጠላለፍ ላሉ ችግሮች እንደ ጥልፍልፍ መፍታት እና ኳንተም ክሪፕቶግራፊ ላሉ ችግሮች ተቀባይነት ቢኖራቸውም ይህ ከግንኙነት በግልፅ የተለየ ነው፣በዚህም ግብአቱ ሙሉ በሙሉ የተጠበቀ መሆን አለበት።

ይህንን ፕሮባቢሊቲካል ተፈጥሮ ከተቀበልን የሳተላይት አተገባበር ዘመናዊ ቴክኖሎጂ ሊደረስበት የሚችል ነው። የመከታተያ ዘዴዎችን ከማዋሃድ በተጨማሪ ዋናው ችግር በጨረር መስፋፋት ምክንያት ከፍተኛ ኪሳራ ነው. ይህ መጠላለፍ ከሳተላይት ወደ ትላልቅ ክፍት መሬት ላይ የተመሰረቱ ቴሌስኮፖች በሚሰራጭበት ውቅር ውስጥ ማሸነፍ ይቻላል. የሳተላይት ቀዳዳ 20 ሴ.ሜ በ600 ኪ.ሜ ከፍታ እና 1 ሜትር የቴሌስኮፕ ክፍተት በመሬት ላይ 75 ዲቢቢ የሚደርስ ቁልቁል መጥፋት ሊጠበቅ ይችላል፣ ይህም በመሬት ደረጃ ከ80 ዲቢቢ ኪሳራ ያነሰ ነው። ከመሬት ወደ ሳተላይት ወይም ከሳተላይት ወደ ሳተላይት አተገባበር የበለጠ ውስብስብ ነው።

የኳንተም ማህደረ ትውስታ

የወደፊት የቴሌፖርቴሽን አጠቃቀም እንደ ሚሰፋ ኔትወርክ አካል በቀጥታ የሚወሰነው ከኳንተም ማህደረ ትውስታ ጋር ባለው ውህደት ላይ ነው። የኋለኛው ከጨረር ወደ-ቁስ አካል በመለወጥ ቅልጥፍና ፣ በመመዝገብ እና በንባብ ትክክለኛነት ፣ የማከማቻ ጊዜ እና የመተላለፊያ ይዘት ፣ ከፍተኛ ፍጥነት እና የማከማቻ አቅምን በተመለከተ እጅግ በጣም ጥሩ የጨረር-ወደ-ቁስ በይነገጽ ሊኖረው ይገባል። አንደኛይህ ደግሞ የስህተት ማስተካከያ ኮዶችን በመጠቀም ከቀጥታ ስርጭት በላይ ያለውን ግንኙነት ለማራዘም ያስችላል። ጥሩ የኳንተም ማህደረ ትውስታን ማሳደግ በኔትወርኩ እና በቴሌፖርቴሽን ኮሙኒኬሽን ላይ ጥንብሮችን ለማሰራጨት ብቻ ሳይሆን የተከማቸ መረጃን በተመጣጣኝ መንገድ ለማስኬድ ያስችላል። በመጨረሻም፣ ይህ ኔትወርክን ወደ አለምአቀፍ ደረጃ ወደተከፋፈለ ኳንተም ኮምፒዩተር ወይም ለወደፊት ኳንተም ኢንተርኔት መሰረት ሊለውጠው ይችላል።

ተስፋ ሰጪ እድገቶች

የአቶሚክ ስብስቦች በተቀላጠፈ ከብርሃን ወደ ቁስ በመቀየር እና በሚሊሰከንድ የህይወት ዘመናቸው ምክንያት በአለም አቀፍ ደረጃ ብርሃንን ለማስተላለፍ ከሚያስፈልገው 100 ሚ.ሜ ጋር ሊደርስ ይችላል። ነገር ግን፣ ዛሬ በሴሚኮንዳክተር ሲስተሞች ላይ ተመስርተው የበለጠ ተስፋ ሰጭ እድገቶች ይጠበቃሉ፣ ይህም እጅግ በጣም ጥሩ የስፒን-ስብስብ ኳንተም ማህደረ ትውስታ ከሚሰፋው የQED ወረዳ አርክቴክቸር ጋር በቀጥታ የተዋሃደ ነው። ይህ ማህደረ ትውስታ የQED ወረዳን የተቀናጀ ጊዜ ማራዘም ብቻ ሳይሆን ለኦፕቲካል-ቴሌኮም እና ቺፕ ማይክሮዌቭ ፎቶኖች መስተጋብር የኦፕቲካል-ማይክሮዌቭ በይነገጽን ይሰጣል።

በመሆኑም በኳንተም ኢንተርኔት መስክ ወደፊት የሚደረጉ የሳይንስ ሊቃውንት ግኝቶች ከሴሚኮንዳክተር ኖዶች ጋር በማጣመር የኳንተም መረጃን ለማስኬድ በረጅም ርቀት የእይታ ግንኙነት ላይ የተመሰረቱ ሊሆኑ ይችላሉ።