Эксперты

Первая демонстрация квантового маршрутизатора

07 августа
0

Физики уже использовали квантовое состояние фотонов для передачи информации, поняв при этом, что квантовые коммуникации могут быть намного эффективнее по сравнению с классическим их видом. Вместо того чтобы посылать нули и единицы цифрового кода, квантовые коммуникаторы могут передавать информацию в суперпозиции состояний, представляющих одновременно оба этих значения. Более того, отдельные квантовые объекты, например, фотоны, можно запутывать, а это значит, что они будут пребывать в одном состоянии, даже находясь далеко друг от друга. Это позволит придать информации форму, не имеющую классических аналогов.

Первая демонстрация квантового маршрутизатора
— Первая демонстрация квантового маршрутизатора

Квантовая информация – важный фактор развития новых технологий, которые, как надеются физики, смогут оказать огромное влияние на общество будущего. Такими технологиями могут быть: мощные квантовые компьютеры, (почти) идеальная квантовая криптография, а также квантовый Интернет, который поможет распространить эти возможности по всей планете.

Однако воплощению такого квантового будущего в реальность препятствует одна проблема. Дело в том, что на данный момент физики могут посылать несущие квантовую информацию фотоны только на расстояние длины одного оптического волокна.

Процесс направления фотонов в другое волокно называется маршрутизацией и предполагает использование контрольного сигнала для определения пункта назначения и маршрута информационного сигнала. Классический маршрутизатор просто считывает данные в контрольном сигнале и соответствующим образом направляет информационный.

Но в квантовом мире считывание контрольного сигнала приводит к его разрушению, поэтому пока была возможность направлять сигналы квантовых данных только с помощью классических контрольных сигналов. Это довольно удобно, но не позволяет использовать квантовую информацию в полную силу.

Теперь исследователи из Университета Циньхуа (Китай) объявили, что создали и протестировали первый квантовый маршрутизатор, использующий для определения маршрута квантового информационного сигнала квантовый же контрольный сигнал. Информация в новом устройстве кодируется поляризацией фотонов (либо горизонтальной, либо вертикальной). Все начинается с создания единичного фотона, находящегося в суперпозиции обоих поляризационных состояний. Затем ученые преобразуют этот фотон в пару менее энергетических запутанных фотонов, также находящихся в суперпозиции.

Маршрутизатор работает за счет того, что использует поляризацию одного из фотонов в качестве контрольного сигнала для определения маршрута другого, информационного сигнала. Конструкция устройства довольна проста – основными ее составляющими являются набор полузеркал для направления фотонов и фазовые пластины для изменения поляризации.


Комментарии (0)

    Вы должны авторизоваться, чтобы оставлять комментарии.


    © 2000–2014 shema.ru
    info@shema.ru
    При использовании материалов сайта прямая ссылка на сайт www.shema.ru обязательна.
    Создание сайта - студия 99Web.ru
    0.8150 s
    Ramblers Top100