Ремонт, сервис, услуги » Информация » Глобальная квантовая связь может быть ближе, чем кажется




Глобальная квантовая связь может быть ближе, чем кажется

Автор: addministr от 30-11-2014, 15:56

Категория: Информация



Глобальная квантовая связь может быть ближе, чем кажется

Ни квантовые компьютеры, ни квантовая криптография не смогут получить должное развитие и стать разблаговещенными технологиями без систем памяти, какие смогут ворочать квантовой информацией воздушно и эффективно. Факультет физики Университета Варшавы пробует популяризовать квантовые информационные технологии путем создания атомной памяти с невообразимыми характеристиками и безмерно безыскусный конструкцией.

После нескольких лет испытаний в лабораториях физики, первые квантовые технологии медлительно, однако неизменно получают распространение. Одним из образцов изображает квантовая криптография — метод шифрования, какой обеспечивает почитай абсолютную гарантию безобидной передачи настоящих и в взаправдашнее времена принимается вооруженными силами и банковскими институтами. Обработка квантовой информации и отправка ее на долгие дистанции, однако, всерьез ограничена нехваткой отвечающей памяти. Как катает Phys.org, Университет Варшавы в Польше создал всецело функционирующую атомную память с безыскусный и верной конструкцией, какую можно использовать в ряде применений, вводя телекоммуникации.

«Самой большенный проблемой при создании нашей квантовой памяти был аккуратный выбор параметров системы, какие позволили бы ей эффективно держать, хранить и считывать квантовую информацию. Мы также нашли способ снизить гул во времена розыска и обнаружения [информации]», — рассказал ученый Войцех Василевский.

Современные оптоволоконные сети вводят передачу классической информации, использующей лазерный свет, распространяющийся внутри оптоволоконных кабелей. Однако затухание светового сигнала в таковом оптоволоконном кабеле приводит к тому, что он ослабляется при прохождении длительных дистанций. При использовании оптоволоконных кабелей, на всякие 100 километров доводится размещать лазерные усилители, умножающие фотоны. Они превращают легкий сигнал с небольшим числом фотонов в большой сигнал с большущим числом фотонов.
Тем не менее в квантовых коммуникациях важны собственно раздельные фотоны и их квантовые состояния. В этой сфере усиление сигнала означает не всего умножение числа фотона, а скорее сохранение их оригинального непочатого квантового состояния. К сожалению, квантовую информацию невозможно дублировать безнаказанно: проведение каких-либо измерений квантового состояния фотона верно повлияет на его оригинальное состояние. Невозможность квантового клонирования, разинутое в том числе и польским физиком Войцехом Журеком, накладывает фундаментальные ограничения на операции, какие могут проводиться с квантовой информацией.

В 2001 году группа физиков из Университета Инсбрука и Гарвардского университета предложила протокол квантовой передачи DLCZ, тем самым сделав вероятным передачу квантовой информации на долгие дистанции. Согласно этому протоколу, квантовая информация, попадающая в всякий релейный узел сети, будет храниться там довольно длительно, дабы гарантировать успешную передачу к вытекающему узлу. Но в таковом протоколе ключевую роль выступает квантовая память, какая будет хранить квантовую информацию довольно длинное времена.

«До сих пор квантовая память спрашивала сложного лабораторного оборудования и комплексных методов охлаждения системы до безмерно басистых температур, домашних к безотносительному нулю. Устройство атомной памяти, какое мы создали, может вкалывать при намного более возвышенных температурах, в пределах 10 градусов по Цельсию, и таковскую память внушительно проще поддерживать», — помечает Радек Крапкиевич, аспирант и соавтор работы.

Основным элементом устройства памяти, созданного физиками Варшавского университета, изображает стеклянная камера 2,5 см в диаметре и 10 см в длину, сторонки коей накрыты рубидием, а сама она заполнена инертным газом. Когда трубку медлительно нагревают, четы рубидия заполняют камеру, в то времена будто инертный газ задерживает их движение и тем самым уменьшает гул. Когда квантовая информация хранится в подобный камере, фотоны лазерного луча «отпечатывают» квантовые состояния на силе атомов рубидия. В то же времена испускаются и иные фотоны, а их обнаружение говорит о том, что информация была сохранена. Информация, какая хранится в памяти, может быть извлечена с поддержкой иного особенно подвернутого лазерного импульса.

Для записи и получения квантовой информации ученые использовали авангардные методы фильтрации света и инновационную камеру собственной конструкции. Эта камера, способная различать раздельные фотоны, выдается крайне басистым уровнем гула и скоростью в десятки один возвышеннее бытующих камер.

«Стабильность квантовой информации, хранящейся в памяти, продолжается от нескольких микросекунд до десятков микросекунд. Вы можете задать проблема, будто же таковая быстротечная память может быть вообще пользительна, однако владейте в виду, что все зависит от применения. В области телекоммуникации временные рамки в микросекундах изображают вполне достаточными, дабы сделать несколько попыток передачи квантового сигнала к вытекающей ретрансляционной станции», — подчеркивает Михаил Домбровский, докторант факультета.

Опытная труд с филигранными явлениями квантовой оптики позволила ученым Варшавского университета внушительно снизить степень гула в квантовых сигналах. При извлечении информации большущая доля гула уносится фотонами, какие испускаются ячейками памяти, в дружком течении, отличном от того, в каком уходит квантовая информация.

Та же ячейка квантовой атомной памяти может хранить свет с неодинаковыми молодчиками пространственных мод(субъектов вибрации). Из этого вытекает, что наработки ученых обладают величайшей доступной мощностью на настоящий момент. В реальном квантовом телекоммуникационном приложении одна ячейка этого новоиспеченного субъекта может предназначаться буфером памяти для нескольких оптоволоконных кабелей вдруг.



Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Архив | Связь с админом | Конфиденциальность

RSS канал новостей     Яндекс.Метрика