英德兩國首次實(shí)現量子互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵連接

作者:王鶴迦 責任編輯:王鶴迦 2024.04.22 17:06 來(lái)源:通信世界全媒體

通信世界網(wǎng)消息(CWW)近日,據外媒報道,量子互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展迎來(lái)關(guān)鍵一步,來(lái)自英國、德國的研究人員近日首次制作、存儲和檢索了量子信息。而共享量子信息的能力,對于開(kāi)發(fā)用于分布式計算和安全通信的量子網(wǎng)絡(luò )至關(guān)重要。

量子計算將有助于解決一些重要問(wèn)題,如優(yōu)化金融風(fēng)險、解密數據、設計分子和研究材料特性。若要減輕量子信息長(cháng)距離傳輸時(shí)的丟失帶來(lái)的風(fēng)險,其中的一種方法是將網(wǎng)絡(luò )分成更小的部分,并用共享量子態(tài)將它們全部連接起來(lái)。若要做到這一點(diǎn),就要求量子存儲設備必須能與另一個(gè)能夠用來(lái)創(chuàng )建量子信息的設備進(jìn)行“對話(huà)”。據悉,兩國研究人員首次創(chuàng )建了可將這兩個(gè)關(guān)鍵組件連接起來(lái)的系統,同時(shí)還能夠通過(guò)常規光纖來(lái)傳輸量子數據。

共同第一作者、倫敦帝國理工學(xué)院物理系的薩拉?托馬斯博士表示,“將兩個(gè)關(guān)鍵設備連接在一起是實(shí)現量子網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵一步,我們非常高興成為第一個(gè)能夠證明這一點(diǎn)的團隊?!蓖瑸楣餐谝蛔髡叩牡聡箞D加特大學(xué)研究員盧卡斯?瓦格納補充說(shuō),允許遠距離的位置(long-distance locations)乃至量子計算機的連接,將是未來(lái)量子網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵任務(wù)。

在普通電信系統(如網(wǎng)線(xiàn)或電話(huà)線(xiàn))中,信息可能會(huì )在很遠的距離中丟失。為解決此問(wèn)題,這些系統在固定點(diǎn)使用“中繼器”來(lái)讀取并重新放大信號,確保信號完好無(wú)損地到達目的地。然而,經(jīng)典中繼器不能用于量子信息,因為任何讀取和復制信息的嘗試都會(huì )破壞信息。

這在某種程度上是一種優(yōu)勢,因為量子連接無(wú)法在不破壞信息和提醒用戶(hù)的情況下被“竊聽(tīng)”。不過(guò),這也是遠距離量子網(wǎng)絡(luò )需要應對的挑戰。

克服這一問(wèn)題的方法之一是以糾纏光子的形式共享量子信息。若要通過(guò)量子網(wǎng)絡(luò )遠距離共享糾纏信息,需要兩個(gè)設備:一個(gè)用于創(chuàng )建糾纏光子,另一個(gè)用于存儲糾纏光子供稍后的檢索。研究小組創(chuàng )建了一個(gè)系統,讓兩個(gè)設備使用相同的波長(cháng)。量子點(diǎn)產(chǎn)生(非糾纏)光子,然后將其傳遞到量子存儲系統,并將光子存儲在銣原子云中。激光可用來(lái)“開(kāi)關(guān)”存儲器 ,使光子得以存儲并按需釋放。這兩個(gè)設備的波長(cháng)不僅匹配,而且與當今使用的電信網(wǎng)絡(luò )的波長(cháng)相同,從而可通過(guò)日?;ヂ?lián)網(wǎng)中熟悉的常規光纖電纜進(jìn)行傳輸。


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