在賓夕法尼亞大學工程師的第一個實驗中,他們進入了實驗室和商業光纖電纜。通知 科學這項工作表明,脆弱的量子信號可以在相同的基礎架構中運行,從而導致每日在線流量。該小組測試了Verizon校園光纖網絡的視圖。
Penn Team“ Q-Chip”協調量子數據和經典數據,並且基本上說的是現代語言的相同語言。這種方法可以為未來的“量子互聯網”打開道路。科學家認為,有一天它可以像在線時期的黎明一樣變革。
量子信號基於一對“誤導”粒子對,如此連接,非常鏈接,以至於改變了另一個。利用此屬性可以使量子計算機可以將其處理能力鏈接起來,並允許池(除了當今的超級計算機之外)允許新的能源和材料啟用新材料和材料。
賓夕法尼亞的作品首次顯示,不僅發送量子信號,而且可以自動糾正標準Internet樣式軟件包中的噪音,捆綁和經典數據,並使用相同的管理工具在線連接每日設備。
“集成的芯片可以顯示Verizon的實時商業網絡,我們可以以平等的協議(例如古典互聯網)進行擴展實驗和實用的量子互聯網。 科學 本文的主要作者。
攀登量子互聯網的挑戰
指揮“量子量子”一詞的埃文·施羅丁格(Erwin Schrodinger)拍攝了隱藏在貓中的貓的概念。如果蓋子關閉,盒子還具有放射性材料,則貓可能還活著或死亡。解釋情況的一種方法是貓還活著 和 死的。盒子的開口確認了貓的狀態。
悖論類似於量子顆粒的特殊特徵。一旦測量,它們就會失去異常的屬性,這很難擴展量子網絡。
“普通網絡測量數據以開車到最終目的地,” Philtry博士生羅伯特·布羅布(Robert Brobge)說。 “使用空量子網絡,您無法做到這一點,因為粒子破壞了量子情況。”
協調經典和量子信號
為了繞過這一障礙,團隊開發了“ Q-Chip”(管理Photonics”來協調“經典光子學)”。 MSE博士生Yichi Zhang說,經典“經典信號在量子符號之前傳播”。 “
基本上,新系統像鐵路一樣工作,該鐵路將常規的機車與量子負載聯繫起來。 Zhangek說:“古典的頭部”像火車引擎一樣發揮作用,量子信息在封閉的容器後面走動。 ”您不能在不破壞火車內部的情況下打開容器。 “
按照經典標題的測量,整個系統可能遵循控制當前互聯網流量的相同的“ IP”或“ Internet協議”。 Zhangek說:“通過將量子信息嵌入到熟悉的IP區域中,我們表明量子互聯網可以從字面上說是經典語言。” “使用現有基礎架構,這種兼容性至關重要。”
將量子技術安裝到現實世界中
在商業基礎設施中傳輸量子顆粒的最大挑戰之一是現實傳輸線的變異性。與實驗室環境不同,它們可能有適當的條件,商業網絡經常改變溫度變化,以及人類活動(例如建築和運輸)的振動,更不用說地震活動了。
為了反對這一點,研究人員開發了一種誤差校正方法,因為經典的標頭乾擾將與類似。馮說:“因為我們可以在不損壞量子的情況下測量經典標誌,而不會在不衡量量子情況的情況下進行什麼校正。”
在測試時,系統保持傳輸量的減小,從97%的人降低,表明它可以超過破壞實驗室外量子標誌的噪聲和不穩定性。而且,由於芯片是由矽製成的,並使用既定技術製造,因此質量可能會導致對規模的新方法。
馮說:“我們的網絡只有一台服務器和一個節點,連接了兩座建築物,Verizon大約是兩英里的光纖電纜。” “但是傳播網絡所需要做的就是更多的炸薯條,並連接到Fildeph Fiber線。”
量子互聯網的未來
擴展量子網絡超出量子網絡儀表的主要障礙是,如果不破壞其垃圾郵件,就不能放大量子信號。
儘管一些組顯示了長期的超安全通信代碼,但這些系統可以在普通纖維上傳播。
克服這一挑戰將需要新的設備,但是Penn通過具有與負責Internet樣式的相同協議運行的商業光纖一起提供了重要的初始逐步軟件包。
Broberge說:“互聯網感覺就像1990年代的古典互聯網的第一天,當時大學第一次連接網絡。” “任何人都打開了預測轉型的大門。量子互聯網具有相同的潛力。”
這項研究在賓夕法尼亞大學和賓夕法尼亞大學,戈登和貝蒂·摩爾和DOI 10.37807),海軍研究(N00014-23-1-282),OLGA和ALBERICO POMPA POMPA教授PSC-Cuny Award(Enhc-54-93)舉行。
在互補的合著者中,艾倫(Alan Zhu),古希·李(Gushi Li)和喬納森·史密斯(Jonathan Smith)在賓夕法尼亞大學和紐約市。