一种量子互联网可以在将许多最有前途的Quouterum技术应用程序中融合起到关键作用。当今量子通信网络的主要动力是安全性,因为在量子状态中编码的消息的特征是读取它们更改其内容,提醒接收器到任何窃听。

但能够在大距离上分享量子状态也具有其他有前途的应用。出于一开始,它可以允许不同位置的量子计算机共享数据,创建分布式量子计算机比其各个组件更强大。

它还可以使可以在大量的量子传感器或原子钟之间创建瞬时链接S.,测量以前所未有的分辨率的引力波等现象,或提供超精确的计时。

目前的大问题是,长距离创造量子连接是艰难的。尽管如此,来自的研究人员T.西班牙的光子科学研究所展示了一种新的量子记忆,可以帮助建立可以大大扩展量子网络范围的中继器。

中继器是传统通信网络中使用的标准电信设备。因为电气和光学信号通过电缆逐渐消散,所以读取信号和重传它的中继器以规则的间隔添加,以确保信号不会失去强度或保真度。

但是,使量子通信如此安全的相同功能也排除了传统中继器的使用,因为读取信号将扰乱它。因此,量子中继器将不得不依赖于纠缠 - 以距离被称为“幽灵动作”的现象。

当两个颗粒相互作用时,它们的量子状态可能会变得纠缠在那时即使在距离距离分开时,测量一个也会告诉你另一个的状态。这可用于传输量子信息瞬间瞬间,如果可以将多个纠缠连在一起,这将是促进量子信号的有效方式,而无需读取和重新传输它。

挑战是将所有这些精致量子状态保持在一起,足以让您的信息跨越,这是记忆进来的地方。如果每个转发器能够稍短地存储纠缠,它会给您有时间将网络的所有阶段链接在一起。

去年,中国研究人员将量子回忆联系在一起相隔30英里,但它们使用了铷原子的气体与激光器持有。T.他设置了ma的各种问题D.e与标准电信网络不兼容。

新设置,报道自然有很多特征S.这使它更接近实际的量子中继器。出于一开始,他们已经换掉了嵌入含有稀土元素的固体晶体的气体云。信号也可以通过标准电信线路传输,纠缠是可靠和可测量的,并且存储器可以一次保持多个纠缠。

系统通过生成一对缠绕的光子并在内存中射击一个缠绕,并在光学熔面下射击R.。这发生在光码头两端的两个相同节点中R.。连接电缆的中途是一个横梁,它以这样的方式将两个信使光子混合在一起,使得它们来自哪个节点的信息被擦除。

这S.e photons are detected as they exit the beamsplitter, and because it’s impossible to tell which node they came from, it’s impossible to tell which memory the photon they were entangled with is in. Under the strange rules of quantum mechanics, this uncertainty means the stored photon is in both memories simultaneously, which导致纠缠在两个节点之间。

在初始实验中,两个节点仅被165英尺的光学码头分开R.尽管水晶记忆可以保持其状态,但是25微秒,这应该有足够的时间来纠缠长达3英里的回忆。

这仍然不是很远,并且需要相当数量的复杂节点来传播信号任何重要距离。但研究人员突出了可能提高存储时间的几个潜在改进,这可能会增加可以覆盖的距离。

虽然在技术准备实现现实世界演示之前,很可能需要相当多的额外表达,但这对实际设备来说是一个很大的一步,这将构成未来量子互联网的核心部分。

图像信用:Sakkmesterke./shutterstock.com.

我是印度班加罗尔的自由职业者科学和技术作家。我的主要感兴趣的领域是工程,计算和生物学,特别关注三个之间的交叉点。

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