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
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
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

Белковые последовательности не встречающиеся в природе

Белый дом санкционировал программу поиска НЛО

Влияет ли ИИ на принятие решений

Внутри призрачного отеля Кресент

Гравитация имитирует признаки присутствия тёмной материи

Движения океана и тигровые полосы на Энцеладе

ИИ решил задачу над которой бились несколько десятилетий

Инопланетная медуза или сбой камеры

Кризис в космологии продолжается

Лавовые экзопланеты сохраняют атмосферу миллиарды лет

Начинается охота за легкой темной материей

Отслеживание эволюции черных дыр и галактик

Пути образования ароматических молекул в космосе

Радиостанция Судного дня передала новые сообщения

Роботы обучают учителей решению острых вопросов

Сужение круга поиска пар бозонов Хиггса

Телескоп для получения прямых изображений экзопланет

Тепловая аномалия под южным полюсом Марса

Течения внутри быстро вращающихся звезд и планет

Уфологи съехались на фестиваль НЛО

Всего лишь маленький челнок инопланетян

Гигантских тараканов-киборгов вооружили

Древние боги или пришельцы, создавшие человечество

Жуткая медуза из отрицательного пространства

Загадочное сияние над Минским районом

Инопланетяне - это мы

Инопланетяне или ангелы

Наследие древней расы и тайна белых богов

Необычная деталь на пляжной фотографии 1940-х годов

Первый лунный аэропорт

Пирамиды Гизы - свидетели древней катастрофы

Показали прототип квантового аккумулятора

Правительство США что-то скрывает

Причины, мешающие визитам НЛО на Землю

Роботы оказались бесполезны на заводах

СМИ могут влиять на целое поколение

Существовали ли на Земле забытые цивилизации

Так рождаются нездоровые сенсации

Уцуро-бунэ - загадочная гостья из ниоткуда

Что сыпалось с неба на головы наших предков

Американцы скептически относятся к НЛО

Деконструкция центральной догмы христианства

Долгожданное доказательство существования вимпов

Единственная в мире фотография НЛО, сделанная НАСА

Инопланетянам было бы все равно, кто президент

Красные точки могут скрывать нечто грандиозное

Лицо инопланетянина на склоне марсианского холма

Лунный грунт - космическая капсула времени

Между жизнью и смертью существует третье состояние

Метеоритный дождь в Тайбэе

Мы не можем просто так лгать о половых различиях

НЛО посещали Землю со времён Римской империи

Открывается первый лунопорт

Планеты формируются наперегонки со временем

Появление древних спиралевидных отверстий в Наска

Просьба к президенту Тайваня обнародовать файлы об НЛО

Реинкарнация, что говорит наука и чего она не говорит

Связь между ядерными испытаниями и НЛО

Таинственный объект, замеченный на фото Луны

Чёрные НЛО меняют форму над Иллинойсом

Как выбрать выгодные условия депозита. Ключевые факторы

Что делать при заложенности ушей во время синусита

Беспилотные автомобили и человеческий фактор

Всемирный потоп - древний миф или забытая история

Заседание отделения MUFON в Лас-Крусесе

Зловещая рыба судного дня выбросилась на берег

Инопланетянам все равно, кто президент

Инопланетяне могут определить наследие Трампа

Магнат Бигелоу потратил кучу денег на НЛО

Моральные аргументы в пользу применения атомных бомб

Мясо, выращенное в лабораторных условиях

Обнаружены подсказки о затерянном городе Атлантида

Отрицательный резус-фактор - наследие иных миров

Патологизация мужчин

Поиски сознания

Смартфон пережил падение с высоты 30 км

Странные объекты на орбите Земли

Таинственное состояние сознания вызывает экстаз

Тайна НЛО в Роскоммоне станет новой темой на ТВ

Тепловую аномалию обнаружили на Марсе

Хиропрактику начали оценивать с научной точки зрения

Этноэпистемологические вызовы универсальности науки

Взгляды американцев на НЛО

Группы уфологов, пытающиеся связаться с НЛО

Древний Шумер пал от ядерного удара

Древняя шумерская астрономия в графстве Уилтшир

Загадка четвёртой пирамиды Гизы

Имеют ли НЛО земные объяснения

Инопланетные технологии и политика в отношении НЛО

Инопланетянам было бы всё равно, кто президент

Контактеры являются современными шаманами

Куда исчезли пирамиды посреди египетского озера

Мы не знаем истинных размеров египетских пирамид

Наука пока не готова к детям на Луне и Марсе

НЛО и круги на полях. Верить или нет

Опрос показал скептическое отношение к НЛО

Опыт службы в спецназе подготовил к НЛО

Первый официальный отчёт о НЛО

Правительство США скрывает информацию об НЛО

Разрешили один из самых странных споров

Создали практически неразрушимый алмаз

Таинственный метаморф у водопада Деттифосс

Мобильные стенды и рекламные конструкции. Как организовать пространство мероприятия

Верите ли вы в НЛО. Ответ теолога

Грибы заложили основу человеческой цивилизации

Живые клетки можно перепрограммировать

Загадки, метеоры и фу-файтеры

Зеркало как портал

Инопланетяне живут в океанах Земли

Кем были гиганты, правившие до ацтеков

Кто такой Чёрный человек и зачем он приходит к людям

Куда исчез Колосс Родосский

Огромный комплекс курганов скрывался на виду

Одежда, которая сбивает с толку системы видеонаблюдения

Одержимость Трампа НЛО принимает унизительный оборот

Путешествие маори в Антарктиду

Самая опасная часть раскрытия информации об НЛО

Таинственная дорога Бимини - путь в Атлантиду

Тайна гигантского Зуба Будды

Тёмные времена Кали-юги

Убедительные признаки существования тёмной материи

Уфолог рассказал о близких контактах

Хроники необычных явлений XVI–XVII веков

Древние легенды о посланцах с небес

Древний бог, враг и хранитель мироздания

Жена астронавта раскрыла лунные тайны

Жизнь, смерть и жизнь подавленных воспоминаний

За что на самом деле истребили кентавров

Загадочный затерянный континент инопланетян

Инженер НАСА увидел НЛО, осветившее небо

Как космические камни превращаются в метеориты

Как получать изображения каменистых экзопланет

Как путешествие Солнца сформировало климат Земли

Как разум возник из бессознательной материи

Метеоритная пыль хранит следы магнетизма

Неопознанные биологические объекты

Огромный дискообразный корабль заметили над США

Открытие гигантских скелетов в Огайо

Первое НЛО в США оказалось посланцем мира духов

Самая опасная часть раскрытия НЛО - не инопланетяне

Сверхпроводимость, усиленная вакуумными флуктуациями

Христиане расходятся во мнениях о науке о разуме

Четырехзвездная система, затмевающая саму себя

Воздушный корабль иезуита

Вспышки чёрных дыр становятся всё тусклее

Гидрид железа переходит в экзотическое состояние

Древняя раса крылатых существ

Изменение ядерной геометрии кислорода и неона

Инопланетяне живут в океанах Земли

Исследование верований в НЛО

Каллисто привлекает меньше всего внимания

Капли РНК способствовали зарождению жизни на Земле

Китай запускает лунную миссию по поиску водяного льда

Кто возвел мегалитическую стену в селе Чусовое

Куда инопланетяне увезли целую деревню

Луна - космический корабль пришельцев

Марсоход обнаружил огромное поле многоугольников

Миф незаметно превратился в фольклор

НЛО - это, по сути, американские технологии

Новые модели показывают, что Земля - не случайность

Темная энергия и квантовая гравитация взаимосвязаны

Ученые считают, что обнаружили остатки Ноева ковчега

Я поговорила с призраком одной из жертв

Как изменение выхлопа влияет на звук автомобиля

Выбор диагностических сканеров. Оборудование для автодиагностики и критерии выбора

Анализ научной литературы с помощью ИИ

Впервые в истории получена квантовая запутанность

Карта песчаных дюн дает подсказки о далеких мирах

Книга 'Мы хотим верить' исследует реальность НЛО

Металлы НЛО оказались не земного происхождения

Новые рассекреченные документы об НЛО

Океан, хранящий скрытую историю Земли

Первые мгновения существования Вселенной

Первый в мире аэровокзал для аэротакси

Правительство США лжет в новостях об НЛО

Признаки двойного взаимодействия Хиггса

Роботы займут рабочие места на кухнях и аптеках

Серу обнаружили вокруг редкого класса звезд

Сканируйте книги пока их не уничтожил ИИ

Содержит ли правительство США тела инопланетян

Создали невидимые и невесомые линзы для VR-очков

Солнечные, магнитные и энергетические паруса

США скрывают четыре инопланетных вида

Тела инопланетян переместили в медицинские институты

Учёный НАСА использовал телепатию

Ванга предсказала дату конца света

Наверх
Яндекс.Метрика