16:05 2022-11-30
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Salt cuantic pentru cercetarea rețelelor de comunicații inaccesibile
_ Salt cuantic pentru cercetare în rețele de comunicații inexplorabile
Oamenii de știință de la Universitatea Heriot-Watt din Edinburgh, Scoția, au publicat noi cercetări asupra fenomenului cunoscut sub numele de întanglement cuantic. Acesta este momentul în care două particule, cum ar fi fotonii luminii, rămân conectate chiar și atunci când sunt separate de distanțe mari.
Într-o lume plină de amenințări precum atacurile cibernetice și scurgerile de informații, încrucișarea cuantică va permite viitoarele rețele de comunicații să fie incapabile, spun cercetătorii de la Institutul de Științe Fotonice și Cuantice de la Heriot-Watt. Tehnologia poate oferi cea mai sigură formă de comunicare posibilă, chiar dacă dispozitivele sunt nesigure sau sunt în mâini criminale.
Dar pe distanțe lungi, fotonii încurși pot fi perturbați de mediile zgomotoase din lumea reală, cum ar fi vremea furtunoasă. , zgomot de fundal sau pierdere de semnal într-o rețea de comunicații. Probleme ca acestea pot pune în pericol securitatea într-o rețea cuantică.
Lucrând cu colegii de la Universitatea din Geneva din Elveția, fizicienii Heriot-Watt au dezvoltat o modalitate prin care încrucișarea cuantică să supraviețuiască și să rămână robustă chiar și în condiții extreme de zgomot și pierderi.
„Chiar și cele mai bune fibre optice din lume vor avea o anumită pierdere pe kilometru, așa că acesta este un mare obstacol în a face posibilă această formă de comunicare cuantică”, explică profesorul Mehul Malik. , un fizician experimental și profesor de fizică la Școala de Inginerie și Științe Fizice a lui Heriot-Watt, care cercetează tehnologiile cuantice de 15 ani.
„Este prima dată când s-a demonstrat că încâlcirea cuantică poate tolera ambele zgomot și pierderi – și încă supraviețuiesc într-o formă puternică cunoscută sub numele de direcție cuantică.”
Profesorul Malik și echipa sa de cercetare de la Beyond Binary Quantum Information Lab au reușit să îmbunătățească robustețea încurcăturii prin utilizarea fotonilor enta ngled în mai multe dimensiuni (qudits), în comparație cu unitățile cuantice bidimensionale standard (qubits). Această încurcătură „de dimensiuni înalte” folosește structura spațială a luminii pentru a încurca fotonii într-un spațiu cu 53 de dimensiuni alcătuit din „pixeli” de lumină.
Într-un test, cercetătorii au reușit să direcționeze încâlcirea. fotoni prin pierderi și condiții de zgomot echivalente cu 79 km de cablu de fibră optică pentru telecomunicații, cu 36% din „zgomot alb”—zgomot care ar putea proveni de la scurgerea luminii solare în experiment, de exemplu.
O altă constatare din cercetare. a fost că, contra-intuitiv, creșterea numărului de dimensiuni în întricarea cuantică reduce, de asemenea, dramatic timpul necesar pentru măsurarea rezultatelor, a spus profesorul Malik.
Rezultatele cercetării sunt publicate în revista Physical Review. X.
„Fluxul eficient și de încredere al informațiilor se află în centrul societății moderne de astăzi”, spune profesorul Malik. „În viitor, rețelele cuantice vor oferi o modalitate de a avea o comunicare ultra-securizată, de mare capacitate. Pentru a construi un astfel de internet „cuantic”, trebuie să fim capabili să trimitem încrucișări cuantice pe distanțe din lumea reală. Și singura modalitate poți face asta tolerând zgomotul și pierderile.”
Tehnologia cuantică implică valorificarea fizicii particulelor subatomice pentru a dezvolta aplicații de performanță ultra-înaltă, inclusiv calculatoare mai puternice, comunicații mai sigure și sisteme de navigație mai fiabile. .
Profesorul Malik spune: „Tehnologia cuantică este în mare măsură un domeniu în curs de dezvoltare, care este avansat atât de mediul academic, cât și de industrie și cred că cercetarea noastră este incredibil de relevantă pentru ambele. În mediul academic, poate ajuta la promovarea cercetării fundamentale. , iar în industrie, ar putea ajuta viitoarele rețele cuantice să opereze pe distanțe globale.”
Comentarii:
Adauga Comentariu