Квантовые сети в пространстве мегаполисов
Квантовые коммуникации быстро превратились в практические крупномасштабные сети, основанные на квантовом распределении ключей, которые возглавляют этот процесс. Системы распределения квантовых ключей обычно включают отправителя «Алису» и получателя «Боб», которые генерируют общий секрет на основе квантовых измерений для безопасной связи. Хотя волоконно-оптические системы хорошо подходят для мегаполисов, подходящая волоконно-оптическая инфраструктура не всегда может быть на месте. В новом отчете в npj Quantum Information Андрей Кржич и группа ученых разработали квантовую сеть в свободном пространстве, основанную на запутанности. Платформа предложила практичную и эффективную альтернативу для городских приложений. Команда представила систему распределения квантовых ключей в свободном пространстве, чтобы продемонстрировать ее использование в реальных приложениях в преддверии работы по созданию сетей в свободном пространстве в качестве жизнеспособного решения для городских приложений в будущем глобальном квантовом Интернете.
Квантовая коммуникация обычно направлена на распространение квантовой информации между двумя или более сторонами. Серия революционных применений квантовых сетей предоставила дорожную карту для разработки полноценного квантового Интернета. Предлагаемое изобретение обеспечивает гетерогенную сеть подсетей специального назначения с разнообразными ссылками и межсоединениями. Концепция сетей распределения квантовых ключей привела к тому, что эта разработка открыла путь для других методов распределенной квантовой обработки информации, позволяющих оценить технологическую зрелость квантовых сетей в целом. В этой работе Кржич и его коллеги описали архитектуру столичной сети свободного пространства для обеспечения безопасности связи на саммитах, конференциях и других мероприятиях с дополнительными возможностями, дополняющими уже существующую сетевую инфраструктуру при отсутствии сквозных оптоволоконных соединений. Квантовые физики построили архитектуру вокруг центрального сервера запутанности, который передает запутанные фотоны пользователям сети.
Они создали ключевые строительные блоки этой архитектуры, в том числе портативный источник запутанных пар фотонов с высокой видимостью, подходящий для городских приложений, со специальной фильтрацией для дневных функций. Физики провели эксперименты по распределению квантовых ключей в реалистичных сценариях на расстоянии 1,7 км с квантовой безопасностью, чтобы продемонстрировать способность достигать рекордных скоростей в килобайтах в секунду ночью и средь бела дня. Исследователи разработали сетевую архитектуру, в которой источник запутанных фотонов позволял серверу передавать запутанность в сеть городского масштаба, построенную из каналов свободного пространства. Ученые решили разместить сервер запутывания в центральном высотном здании. У каждого пользователя была подсистема квантового приемника для определения анатомии квантового состояния, и команда с готовностью расширила размер сети, введя несколько серверов запутанности, соединенных между собой через центральный доверенный режим для распространения запутанности среди пользователей. Физики ожидают, что серверы запутанности будут функционировать как удобный интерфейс для подключения городской сети свободного пространства к оптоволоконной магистрали более крупной междугородной сети.
Кржич и его команда разработали систему квантовой связи, специально предназначенную для городских приложений, которая состояла из ключевых строительных блоков, необходимых для реализации квантовой сети в свободном пространстве на новом объекте менее чем за день. Платформе не требовалась предварительная инфраструктура, кроме доступа к электричеству. Система напоминала сегмент сети Алиса-Боб, где серверы запутанности генерировали пары поляризационно запутанных фотонов на длине волны 810 нм: один был отправлен Алисе по одномодовому волокну, а Боб получил другой по каналу связи в свободном пространстве. Система стабилизации с замкнутым контуром обеспечивала долгосрочную функциональность, поскольку и Боб, и Алиса владели подсистемой квантового приемника. Версия Боба имела специально разработанные модули спектральной и пространственной фильтрации для работы при дневном свете, в то время как версия Алисы не требовала специальной фильтрации шума дневного света. Команда реализовала классический канал между подсистемой квантового приемника Алисы и Боба с помощью коммерческих радиоантенн.
Квантовые инженеры использовали систему для установления квантовой связи между местом в Йене (Германия) и временным контейнером на крыше здания общественного обслуживания на расстоянии 1,7 км. Они сравнили производительность системы с частотой ошибок в квантовых битах и достижимой скоростью безопасного ключа для двух экспериментов днем и ночью с контрастно более высоким фоновым шумом. Ученые разделили обнаруженную Бобом скорость счета на вклады сигнала и фонового шума, включая солнечную радиацию, измеренную метеостанцией. Команда провела ночной эксперимент 2 марта 2022 года, чтобы продемонстрировать стабильную производительность с частотой ошибок по квантовым битам менее 2% при средней скорости безопасного ключа 5,4 Кбит/с в течение нескольких часов. Производительность системы варьировалась в большей степени; например, когда команда подвергла линию воздействию прямых солнечных лучей, обнаруженная скорость шума достигла значений, превышающих 400 килоотсчетов фотонов в секунду (кцпс). В следующие несколько часов, когда небольшие облака пересекли солнце, фоновый шум уменьшился, чтобы восстановить работоспособность платформы, в результате чего он менялся прямо в результате солнечного света.
Команда смоделировала сценарий, чтобы оценить производительность двух независимых каналов свободного пространства от серверов запутанности до Алисы и Боба. В ночное время они отметили скорость безопасного ключа более 1,1 Кбит/с. Когда команда развернула эту систему в июле 2021 года, они установили канал распределения квантовых ключей в свободном пространстве между двумя офисами, расположенными на расстоянии 300 м друг от друга в Бонне, Германия, для достижения одинаковых ключевых ставок в ночное и дневное время. Таким образом, Андрей Кржич и его команда разработали архитектуру квантовой сети в свободном пространстве, основанную на запутанности, как жизнеспособное решение для мегаполисов. Они достигли безопасной скорости до 5,7 Кбит/с в различных условиях, что свидетельствует о его способности функционировать круглосуточно и без выходных, обеспечивая полное покрытие города. Далее они исследовали многомерную запутанность, чтобы обеспечить более высокую информационную емкость на фотон с большей безопасностью и повышенной устойчивостью к шуму. Распределение запутанности лежит в основе множества приложений, помимо квантового распределения ключей, включая квантовую синхронизацию часов и квантовую криптографию.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Астероиды Бенну и Рюгу являются частью семейства

Данные датчиков проливают свет на молнии в облаках

Десятилетие наблюдений НЛО в Белтоне

Древний крест переписывает историю христианства

Зловещая черная луна, связанная с пророчествами

Инопланетяне летят к нам

Инопланетяне подают нам сигналы

Исследователи ищут загадочную частицу темной материи

Космические мыши дают здоровое потомство

Метеорит упал в гостиной в Атланте

НАСА хочет разместить ядерный реактор на Луне

Немецкий телеканал публикует документы об НЛО

Новые доказательства инцидента с НЛО в Рендлшеме

Первое обнаружение тройной черной дыры

Потенциал безтопливных двигателей космических аппаратов

Старение клеток кожи человека обратили вспять

Статьи о внеземной жизни часто появляются в СМИ

США почти наверняка проиграют новую лунную гонку

Тайное общество, живущее 'на Марсе'

Хакеры повсюду используют искусственный интеллект

Доставка букетов по городам Турции. Как порадовать близких на расстоянии

Безумный миллионер ищет инопланетян

Бигфут и Йети помогут понять Аномальный мир

Вода в комете типа Галлея содержит ключи к жизни

Два библейских чуда Христа были реальными

Диск коричневого карлика богат углеводородами

Кинолог снял НЛО в Малверн-Хиллз

Летающие сооружения, работающие на солнечном свете

Межзвездный туннель соединяет нашу систему со звездами

Мерцающие огни над мексиканскими холмами

Мы вступили в новую эру искусственного интеллекта

Насколько сильно уменьшился Меркурий

Открыли новый тип сверхновых

Признаки недавней жизни на Марсе

Продажа метеорита вызвала споры о праве собственности

Простой прибор мог бы найти марсианскую ДНК

Роботы для исследования пещер на Марсе и Луне

Светящиеся водоросли раскрывают геометрию жизни

Тень Земли поможет в поисках инопланетных зондов

Уорминстер отмечает 60-летие наблюдений НЛО

Черные дыры бросают вызов существующим теориям

Как искать работу в современных условиях. Практические советы для специалистов

Альтман поборется с Маском в сфере мозговых имплантов

Аннунаки. Древние боги или инопланетные гости

Астрономы обнаружили Око Саурона

Как мозг решает, что стоит запомнить

Межзвездный объект интенсивно выделяет воду

Метеорит оказался старше самой Земли

Музыкант уверен, что он отчасти инопланетянин

Мумии Наска могут быть неизвестным видом людей

Мысли прочитали с рекордной точностью

Ноев ковчег имел форму пирамиды

Нужна ли резервная копия человечества на Марсе

Обнаружили предел человеческого воображения

Пилот считает, что он обнаружил самолет Эрхарт

Поиск внеземных зондов в Солнечной системе

Проклятые и зловещие места Австралии

Смитсоновский институт прячет кости гигантов

Странное явление возле железнодорожных путей

Таинственный свет в небе казался НЛО

Эксцентричный миллионер ищет НЛО

Я посетила призрачный остров кукол в Мексике

Спорт как путь к успеху. Почему регулярные тренировки меняют жизнь

Астрономы заметили в космосе Ксеноморфа

Влияние планет может подавлять солнечную активность

Гигантскую струю сняли из космоса

Единственный способ выживания человечества

Зафиксировали самый удаленный быстрый радиовсплеск

Земле грозит свидание с технологией пришельцев

ИИ и технология точного редактирования генов

Инопланетяне уже находятся на Земле

Искаженные временные линии и разрушающиеся измерения

Материнский корабль инопланетян приближается к Земле

Мы нашли свидетельства существования жизни на Марсе

НЛО заметили в Швеции

НЛО уклоняется от оружия из Звездных войн

Око Саурона обнаружили в глубоком космосе

Подходит ли ИИ для вашей творческой работы

Предотвращение столкновений в космосе

Происхождение черных дыр

Серьезная угроза существованию Рапа-Нуи

Технологии для изучения будущих образцов с Марса

Экзопланета TRAPPIST-1d не пригодна для жизни

Воспользуйтесь услугами суррогатной матери-робота

Враждебный корабль пришельцев летит к Земле

Встречи с НЛО, которые попали в заголовки газет

ИИ снижает уровень профессионализма врачей

Инопланетный корабль приближается к Земле

Инопланетяне реальны и бывают четырех видов

Китай создал систему противоспутникового оружия

Конгресс видел доказательства существования НЛО

Многочисленные наблюдения НЛО в небе США

НЛО над Эвергрином

Пилоты видели бегство инопланетян над Бразилией

Представитель США поделилась данными о НЛО

Серебристый диск был замечен над Голландией

Таинственная калифорнийская уфологическая группа

Тайна Туринской плащаницы раскрыта

Треугольный НЛО над аэропортом Солт-Лейк-Сити

Фитопланктон на экзопланете K2-18b

Флотилия НЛО над штатом Мэн

ЦРУ обнаружило Ковчег Завета

Человечество может выжить после появления сверх-ИИ

Борьба за то, чтобы связать наш мозг с ИИ

Вирусное видео НЛО над Малверн-Хиллз

Инсайдер делает ошеломляющее заявление об НЛО

Конгрессвумен от Флориды делится данными об НЛО

Кроликов-мутантов в Колорадо называют франкенштейнами

Мутанты с щупальцами захватывают США

Наблюдения НЛО в районе Спрингфилда

НЛО позади собаки имеет обыденное объяснение

Новое мозговое устройство считывает внутреннюю речь

Ночь, когда Анна Паулина Луна увидела НЛО

Огромный архив НЛО служит уникальным ресурсом

Паника распространяется по США из кроликов-мутантов

Почему мы видим демонов

Случайно обнаружили доказательства Большого взрыва

Теория заговора о том, что Титаник никогда тонул

У людей есть 116 дней до прибытия инопланетян

Устройство, которое может открыть невидимую Вселенную

Чиновники США осознают реальность НЛО

Что политик сказала о НЛО

Яркий объект замечен над США

Божественная кровь обнаружена на Туринской плащанице

Вы видели, как НЛО вращался в небе

Марсоход обнаружил загадочный шлем

Межпространственные существа - реальность

Метеорит врезался в чью-то гостиную

Мужчина, выгуливающий собаку, снял НЛО

Око Саурона обнаружили в глубоком космосе

Откуда на Земле появилась вода

Письмо помогло найти затерянный в джунглях город майя

Политик рассказала о контакте с непознанным

Рэпер думает, что у него инопланетное происхождение

Собака помогла запечатлеть НЛО

Соратник Трампа делает громкие заявления об НЛО

Странные огни замечены над Миннесотой

Темная зеркальная Вселенная скрывается рядом

Фото летательных аппаратов, созданных не человеком

Фрагмент, который может разрушить теорию струн

Человечество достигло пика развития ИИ

Это был не НЛО - это были космические силы

Яркий свет над Квебеком завораживает

Лучшие фильмы с Марго Робби. Путь к голливудскому успеху

Вероятность погибнуть от удара астероида

Верующие видят лицо Иисуса на Туринской плащанице

Генетическое тестирование инопланетных мумий

Заметили пробуждение сверхмассивной черной дыры

Исследование бурного прошлого Венеры

Кролики-франкенштейны захватывают США

Медленно вращающиеся ореолы темной материи

Метеорит Джорджии на 20 млн лет старше самой Земли

Механизм, который восстановит ваши глаза

НАСА призывают отправить сообщение объекту 3I/ATLAS

Одна сторона Земли теряет тепло гораздо быстрее

Описание проверки оборотней в Пентагоне

Пентагон пытается разоблачить объект Агуадильи

Полная картина ночных облаков на Марсе

Потрясающий вид на третьего межзвездного гостя

Проще ли добывать астероиды на Луне, чем сами астероиды

Разгадали тайну пропажи космической серы

Сняли невидимый глазом НЛО

Тайна катастрофы Амелии Эрхарт может быть раскрыта

Утаенные данные о вторжении НЛО на Восточное побережье

Анализ и присвоение названия новому метеориту

Встреча с зелеными человечками в Кентукки

Зафиксировали самый удаленный быстрый радиовсплеск

Зонд Люси мог бы посетить еще один астероид

ИИ научился быть злым без чьих-либо указаний

Кинолог запечатлел очень быстрый НЛО

Метеорит пробил дыру в крыше дома в Джорджии

Мужчина, выгуливая свою собаку, запечатлел НЛО

На экзолунах у Альфа Центавра может быть жизнь

Планеты, на которых нет воды, могут производить жидкости

Появление новой статуи на острове Пасхи

Пропавший самолет Амелии Эрхарт найден

Пугающая информация о таинственном межзвездном объекте

Расы инопланетян, о которых известно властям США

Сфера Дайсона поможет воскрешать мертвых

Сходство между околосмертными переживаниями и наркотиками

Туринская плащаница. Это кто-то другой, а не Иисус

Физический варп-двигатель возможен

Черный куб замечен над базой ВВС Райт-Паттерсон

Шокирующее открытие после падения метеорита в Джорджии

База инопланетян в кратере Лаут на Марсе

Видел ли Дональд Трамп НЛО

Наверх
Яндекс.Метрика