`

СПЕЦІАЛЬНІ
ПАРТНЕРИ
ПРОЕКТУ

Чи використовує ваша компанія ChatGPT в роботі?

BEST CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонід Бараш

10 бит на один фотон

+11
голос

Ученым из Исследовательского института MESA+ Университета Твенте удалось передать более 10 бит информации с помощью одного фотона. Они добились этого, используя остроумный метод для обнаружения отдельных фотонов. Знания, полученные из этого исследования, могут быть использованы для повышения безопасности и скорости квантовой связи.

На вопрос, сколько информации вы можете передавать, используя только один фотон, большинство ученых даст ответ – один бит. В теории, тем не менее, не существует ограничений на количество информации, которую можно передавать с помощью одного фотона. Есть, однако, многие практические соображения, которые ограничивают количество информации на фотон. Используя инновационный метод, исследователям из Университета Твенте теперь удалось передать не менее 10,5 бит информации с одной частицей света.

Профессор Пепийн Пинксе (Pepijn Pinkse), один из принимавших участие исследователей, объясняет, как работает система. «Вы можете сравнить это с освещением лазерной указкой букв, установленных на плате с пазами. Освещенная буква является информацией, содержащейся в свете лазерной указки. Число букв на плате определяет количество информации, которую можно передавать со светом». Основным отличием является то, что профессор Пинксе и его команда создали алфавит из 9072 символов, и они – в отличие от лазерной указки в приведенной выше аналогии – передают информацию с помощью освещения одним фотоном. Это было основной проблемой в данном исследовании – регистрация одиночного фотона. Это трудно потому, что шум (случайные фотоны) могут препятствовать измерению. Исследователи разработали хитроумную уловку, чтобы устранить любые шумы. Они использовали тот факт, что отдельные синие фотоны могут разделяться ровно на два красных фотона. Исследователи использовали первый фотон, чтобы послать сигнал в детектор, подобный цифровой камере, который затем открывался на очень короткое время. Используя зеркало, второй фотон направлялся на нужную букву из специально созданного алфавита. Однако они заставили этот фотон сделать небольшой крюк, так что он достигал целевой буквы в одно и то же время, когда открывался детектор. Это был единственный момент, когда фотоны смогли поступить в детектор. Таким образом, исследователи смогли устранить шум.

Согласно проф. Пинксе, с практической точки зрения, трудно указать максимальное количество информации, которое можно передавать с помощью одного фотона. «Используя наш метод, не существует теоретического предела для количества информации, которое может быть передано. Количество информации зависит от размера алфавита, который вы создаете. Но даже если вы могли бы создать алфавит с таким количеством символов, сколько атомов во всей нашей Вселенной, вы все равно сможете только передавать максимум 270 бит с помощью одного фотона», - отметил он.

Профессор Пинксе, который первоначально сделал свое имя путем разработки невзламываемой кредитной карты, говорит, что основная цель данного исследования заключается в подъеме квантовых коммуникаций на более высокий уровень: «Чем больше информации вы можете передавать с помощью одного фотона, тем более безопасной и быстрой вы можете сделать квантовую связь».

10 бит на один фотон

Иллюстрация большого алфавита символов, которые можно использовать для кодирования значительного количества информации (более чем 10 бит в данном случае) с помощью одного фотона

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 

Ukraine

 

  •  Home  •  Ринок  •  IТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Мережі  •  Безпека  •  Наука  •  IoT