`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

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

 

Леонид Бараш

Сеть кристаллов для квантовой связи на большие расстояния

+11
голос

Новый протокол связи, использующий кристалл, открывает путь для будущего квантового ретранслятора.

Квантовая физика может гарантировать, что сообщение не будет перехвачено до достижения цели. Благодаря законам квантовой физики частица света – фотон – может находиться в двух разных состояниях одновременно. Эта особенность позволяет обнаруживать подслушивающее устройство при отправке сообщения. Однако этот метод до сих пор ограничен небольшими расстояниями. Чтобы увеличить расстояние этих квантовых коммуникаций, исследователи из Женевского университета (UNIGE), Швейцария, продемонстрировали новый протокол, основанный на кристалле, который может излучать кванты света, а также хранить их в течение длительного времени. Эта работа, появившаяся в Physical Review Letters, открывает путь для будущего квантового ретранслятора.

Квантовая суперпозиция - одна из удивительных черт квантовой физики. «Чтобы проверить безопасность связи, мы можем использовать частицы света, фотоны, с помощью которых мы кодируем квантовые биты», - объясняет Сирил Лаплан (Cyril Laplane), исследователь из Группы прикладной физики в UNIGE. Он продолжает: «Затем мы используем свойства квантовой суперпозиции, позволяя фотону одновременно находиться в двух состояниях, чтобы проверить безопасность линии связи». Действительно, если фотон перехватывается и считывается, суперпозиция состояний теряется, остается только одно из двух состояний. Следовательно, получатель может узнать, было ли сообщение перехвачено.

Поскольку этот протокол опирается на использование одиночных фотонов, существует непренебрегаемая вероятность потери частиц при их распространении в традиционных каналах связи, таких как оптическое волокно. Эта проблема становится все более критичной с расстоянием. Чтобы осуществлять связь на больших расстояниях, нужны повторители, которые усиливают и ретранслируют сигнал. Однако невозможно использовать такую процедуру в квантовой связи, не разрушая суперпозицию состояний. Физики должны построить квантовый ретранслятор, способный хранить дуальный характер фотона, а также создать такое состояние, что является настоящей проблемой.

Чтобы построить квантовый ретранслятор, ученые исследовали много атомных газов, которые обычно требуют сложных экспериментальных установок. «Мы используем кристалл, способный хранить квантовое состояние фотона. Он обладает тем преимуществом, что относительно прост в использовании с возможностью очень длительного хранения», - поясняет Жан Этесс (Jean Etesse), соавтор статьи. Эти кристаллы способны поглощать свет и восстанавливать его позже, не читая информацию, закодированную на нем. Кроме того, они могут генерировать одиночные фотоны и хранить их по требованию. Другим важным активом является их потенциал для миниатюризации.

Поскольку кристалл является источником и памятью для квантовой информации, он упрощает протокол для квантовых повторителей и закладывает основу квантового Интернета. Физики в UNIGE уже работают над созданием элементарного канала квантовой связи с использованием ретранслятора.

Сеть кристаллов для квантовой связи на большие расстояния

Квантовый ретранслятор: два кристалла в работе

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT