
科学家们通过在生意蚁集上以100%的泛泛运行时候传输纠缠量子信号,展示了量子蚁集的要紧飞跃。
他们的新证据门径克服了中断,保合手蚁集安详安全运行。
量子冲破:生意蚁集上的第一个纠缠信号
好意思国动力部橡树岭国度实验室(ORNL)、查塔努加EPB和田纳西大学查塔努加分校的策动东说念主员依然成效地在商用光纤蚁集上传输了一个纠缠量子信号。这一配置记号着多个波长通说念和自动偏振证据初次同期使用,而且莫得任何蚁集停机时候。
这一冲破使咱们离征战功能性量子互联网又近了一步,它不错提供比今天的蚁集更高的安全性和效果。
为了保合手信号的证据性,策动东说念主员实施了自动极化赔偿(APC),这是一种蜕变偏振变化的技巧 —— 光波的电场颠簸的标的。该系统依靠激光产生的参考信号和一种称为外差检测的超贤慧门径来及时监测和治愈偏振。
张开剩余75%通过使用APC,策动小组最大弃世地减少了风和温度波动等环境身分变成的干预,这些身分会干预通过光纤电缆传输的量子信号。
克服信号干预收场无缝通讯
“咱们的贪图之逐一直是征战为用户无缝运行的量子通讯系统,”教导这项策动的ORNL量子策动科学家约瑟夫·查普曼(Joseph Chapman)说。“这是这种门径的第一次演示,它在保合手量子信号的同期收场了相对快速的证据,通盘的泛泛运行时候齐是100%,这意味着传输两头的东说念主们不会留心到信号中的任何中断,也不需要和谐规划的停机时候。”
这种门径使信号粗略在田纳西大学查塔努加校区的节点和另外两个EPB量子蚁集节点之间联贯传输30多个小时而不会中断,每个节点大要半英里远。UTC节点领有一个由ORNL量子策动科学家穆尼尔·阿尔肖坎(Muneer Alshowkan)征战的纠缠光子源。
量子量子比特:改日打算的关节
量子打算依靠量子比特或量子位来存储信息。量子比特与经典打算中使用的二进制比特不同,它不错通过量子重叠同期存在于多个情状,这允许在单个对象上编码物理值的组合。
ORNL的策动使用光粒子或光子四肢量子比特,并通过量子纠缠散播在光子对上传输偏振纠缠量子比特。纠缠的量子比特纠缠在一齐,甚至于一个量子比特无法安然模样另一个量子比特。这种纠缠使得以量子位编码的信息不错通过量子隐形传态从一个所在传输到另一个所在,而无需物理地穿越空间。纠缠散播和量子隐形传态组成了更先进的量子蚁集的基础。
处理光纤量子会聚会的中断问题
光子不错通过偏振和光的其他特质被编码为量子比特,而且不错通过现存的光纤电缆系统传输。然而风、潮湿、温度变化和电缆上的其他压力会破损光子的偏振并干预信号。查普曼和ORNL团队但愿找到一种证据极化和减少干预的门径,同期保合手蚁集在最大带宽下运行。
查普曼说:“大多半往常的处理决策并不一定适用于通盘类型的南北极分化,需要量度,比如如期重置蚁集。”“使用蚁集的东说念主需要它启动并运行。咱们的门径不错功令任何类型的极化,而且不需要如期关闭蚁集。”
测试和微调量子进程
查普曼和阿尔肖坎通过使用纠缠援救量子进程断层扫描,从纠缠光子中生成测试信号来测试赔偿门径,该断层扫描不错猜度量子信说念的特质,举例具有APC的地下光纤,以测量变化。当启用APC时,传输保合手相对质据,添加的噪声最小。
查普曼说:“一个有训戒的音乐家,淌若耳朵好,就能区别出两种乐器走调的区别。”“在咱们的APC中,咱们使用激光对参考信号作念通常的事情。”
专利肯求:量子蚁集的下一步是什么?
查普曼依然为这种门径肯求了专利。接下来的尺度包括治愈门径以加多带宽和赔偿界限,以便在更庸碌的要求下收场高性能操作。
EPB首席本质官David Wade默示:“与ORNL这么的组织和谐,为咱们何如连续增强EPB量子蚁集四肢策动东说念主员、初创企业和学术客户的资源提供了肃穆的响应。”“自从推出生意上可行的量子蚁集以来,咱们依然初始死力让咱们的社区从量子改日的最初中受益,并将查塔努加建造为征战商和投资的意见地。”
连结技巧公司官员快活将连续提供援救。
“咱们很欢欣能成为这个成效团队的一部分,”连结技巧大学负责策动的副校长莱因霍尔德·曼(Reinhold Mann)说。“这种和谐关连激动了量子信息科学和技巧的发展,并为咱们的学生提供了非凡的体验式学习。”
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发布于:甘肃省