量子信息网络混血儿，不来看一眼？ 【美国华人网综合报道】研究人员带来了一个混合量子信息网络的基本链接首秀，即利用冷原子云和掺杂晶体作为量子节点外加利用单一电信光子作为信息载体。这项研究展示了放置在不同实验室中的两种完全不同类型量子节点之间的量子信息的通信和传输。  在《自然》杂志最近发表的一项研究中，由ICREA教授Hugues de Riedmatter博士带领ICFO研究人员NICOlas Maring、Pau Farrera、Kutlu Kutluer博士、Marguerita Mazzera博士以及George Heinze博士，实现了一个“混合”量子网络的基本链接，并首次展示了利用单个光子作为信息载体，让放置在不同实验室中的两种完全不同类型量子节点之间进行光量子信息的通信。 如今，量子信息网络正马不停蹄地发展成了一种颠覆性技术，有望为信息处理和通信开启新篇章。从最近的研究可以看出，这次量子网络革命也许就会发生在不远的将来。 量子信息网络的关键要素是量子节点，即存储和处理信息的载体，它由诸如冷原子气体或掺杂固体等物质系统组成，传达光子为主的粒子。虽然光子似乎是完美的信息载体，但仍存在不确定性，因为每个系统都可以作为网络节点使用，每个系统又都提供不同的功能。因此，就有了现在的混合网络，为的是将不同材料系统的最佳功能都整合起来。 之前的研究已经记录了相同节点之间可以进行可靠的量子信息传输，但在“混合”节点网络上实现这还是开天辟地的第一次。ICFO研究人员已经想出了实现混合量子网络和解决通过单一光子在不同量子节点之间进行量子状态转移的方法。单一的光子的相互作用强烈并且需要一个无干扰的环境，而其他各种节点和物质系统一般都是在完全不同的波长和带宽中运作的。就像Nicolas Maring说的，“这就像节点们在用两种不同的语言说话一样。为了让它们实现沟通，需要转换单一光子的属性，这样才能有效地传输这些不同节点之间的所有信息。” 他们是怎么做到的？ 在研究中，ICFO研究人员使用了两个截然不同的量子节点：发送节点是铷原子激光冷却云而接收节点是一个掺杂镨离子的晶体。通过冷气，他们产生出一个量子比特（昆比特）后以极窄带宽和780nm的波长编码在的单个光子上。接着，他们将光子转换为1552nm的通信波长，以证明这种网络可以完全兼容目前的电信C波段范围。随后，他们通过光纤将光子从一个实验室传送到另一个实验室。在到达第二个实验室后，为了保证正确将量子状态转移到接收掺杂的晶体节点上，光子的波长转会换为606nm。在与晶体接触后，光子量子会在晶体中存储约2.5微秒，之后被高保真还原。 研究结果表明，两种截然不同的量子系统可以连接并且通过单个光子进行信息传输。正如在ICFO的ICREA教授 Hugues de Riedmatten评论中所说，“能够通过单一光子将功能和能力相差甚远的量子节点联系起来，并通过单一光子在它们之间传递量子比特，这是混合量子网络发展的一个重要里程碑。”有能力在电信C波段波长上来回转换光子量子点就代表这些系统可以与目前的电信网络完全兼容。 量子信息网络 vs 传统信息网络 传统信息网络即“万维网”是80年代发展起来的，信息在网络上以“比特”的形式，由电子电路和芯片进行加工和调制，并通过光脉冲在光纤上传输，信号损失程度极微。 如今，抛弃传统的比特，量子信息网络（或量子互联网）通过量子比特或“昆比特”处理和存储量子信息。比特不是0就是1，而量子比特可以是这两个状态的任何叠加。在量子网络中，量子比特是由量子物质系统产生和处理的，例如冷原子气体、掺杂固体以及其他系统。与传统网络相反，量子信息是在单一光子而不是强光脉冲的节点之间转移的。 量子信息网络（由物质量子节点和量子通信渠道构成）为颠覆性技术开启了一扇新大门，例如让绝对安全数据传输成为可能，增强分布式量子计算或先进的时钟同步应用的数据处理能力，不胜枚举。 商业转载请联系[email protected],非商业转载请注明转自美国华人网FuninUSA。 微信公众号搜索" FuninUSA "加关注，每日滚动更新美国市场讯息:金融、零售、批发。推荐关注！【微信扫描下图可直接关注】
|
关于我们|Archiver|手机版|小黑屋|美国采购网DealABC_工业品给世界动力,艺术品给世界温暖
GMT+8, 2024-10-5 08:13 , Processed in 0.228978 second(s), 22 queries , Gzip On, Apc On.
Powered by Discuz! X3.1
© 2014-2016 Sky-Express Inc.
