|
Квантовая телепортация. Канал для передачи квантовых данных
|
|
|
|
Телепортация может быть концепцией, обычно предназначенной для научной фантастики, но исследователи продемонстрировали, что ее можно использовать, чтобы избежать потери каналов связи на квантовом уровне. Команда, включающая исследователей из Центра квантовой динамики Университета Гриффита, высветила проблемы, связанные с неотъемлемыми потерями, которые происходят в любом канале связи (например, в Интернете или по телефону), и обнаружила механизм, который может уменьшить эти потери. Профессор Джефф Прайд, доктор Сергей Слюсаренко, доктор Саша Кочиш и доктор Морган Уэстон вместе с исследователями из Университета Квинсленда и Национального института стандартов и технологий говорят, что это открытие является важным шагом на пути к внедрению «квантового интернета». который принесет беспрецедентные возможности, недоступные в сегодняшней сети.
|
|
|
|
Доктор Слюсаренко сказал, что это исследование было первым, в котором был продемонстрирован метод уменьшения ошибок, который улучшил производительность канала. «Во-первых, мы посмотрели на необработанные данные, передаваемые по нашему каналу, и смогли увидеть лучший сигнал с нашим методом, чем без него», — сказал он. «В нашем эксперименте мы сначала отправили фотон через потерю — этот фотон не несет никакой полезной информации, поэтому его потеря не была большой проблемой. «Затем мы могли бы скорректировать влияние потерь с помощью устройства, называемого бесшумным линейным усилителем, разработанного в Гриффите и Университете Квинсленда. «Он может восстановить потерянное квантовое состояние, но не всегда удается, иногда это не удается.
|
|
|
«Однако после успешного восстановления мы используем другой чисто квантовый протокол, называемый телепортацией квантового состояния, для телепортации информации, которую мы хотели передать, на исправленный носитель, избегая всех потерь на канале». Квантовые технологии обещают революционные изменения в нашем информационном обществе, квантовая коммуникация развивает методы, подобные продемонстрированному в этом исследовании, для передачи данных чрезвычайно безопасным и безопасным способом, так что к ним не может получить доступ третья сторона. «Квантовое шифрование на коротких расстояниях уже используется в коммерческих целях, однако, если мы хотим реализовать глобальную квантовую сеть, потеря фотонов становится проблемой, поскольку она неизбежна», — сказал доктор Слюсаренко. «Наша работа реализует так называемое квантовое реле, ключевой компонент этой сети дальней связи.
|
|
|
|
«Теорема о запрете клонирования запрещает копирование неизвестных квантовых данных, поэтому, если фотон, несущий информацию, потерян, информация, которую он нес, исчезает навсегда. «Рабочий канал квантовой связи на большие расстояния нуждается в механизме для уменьшения этой потери информации, что мы и сделали в нашем эксперименте». Доктор Слюсаренко сказал, что следующим шагом в этом исследовании будет снижение ошибок до уровня, при котором команда сможет внедрить квантовую криптографию на большие расстояния и протестировать метод с использованием реальной оптической инфраструктуры, такой как те, которые используются для оптоволоконного интернета. Исследование «Квантовая коррекция канала превосходит прямую передачу» было опубликовано в Nature Communications.
|
|
|
|
Источник
|
