Создана рабочая и масштабируемая квантовая сеть — Naked Science
5 минут
Редакция

Создана рабочая и масштабируемая квантовая сеть

Команда ученых из Австрии разработала простую квантовую сеть, основанную на квантовой запутанности, которую можно легко масштабировать для необходимого числа пользователей.

quantum-networking1
©Wikipedia

Исследователи из Института квантовой оптики и квантовой информации (IQOQI) Австрийской академии наук совместно с сотрудником из Австрийского технологического института разработали простую, цельнотянутую, дешевую и надежную сеть. Работа описана в статье журнала Nature.

 

«Мы создали очень разностороннюю квантовую сеть связи, в которой каждый пользователь может одновременно общаться с любым другим пользователем, — говорит соавтор исследования доктор Сиддартх Джоши. — Мы планируем создать более крупную сеть с большим числом пользователей, цель которой — разработать гибкую основу для квантового интернета».

 

Венская команда смогла соорудить долгожданную квантовую сеть при помощи новаторской архитектуры на основе нового способа распределения основного ресурса квантовой коммуникационной запутанности. Запутанная система обладает такой степенью взаимосвязи, что части не могут быть описаны отдельно друг от друга.

 

Архитектура сети и экспериментальная установка / © IQOQI

 

Запутанные частицы света — фотоны — это фундаментальный ресурс, используемый в квантовой коммуникации для распространения безопасного ключа шифрования. Ключевая инновация исследовательской команды заключалась в воспроизведении таких фотонов, которые бы запутывались друг с другом только на определенной длине волн.

 

Подобно радуге, сигнал разделялся на два разных «цвета» и аккуратно распределялся между пользователями, которым затем требовались простые модули для подсоединения к одному источнику запутанности.

 

«Использовав квантовую запутанность и стандартные пассивные телекоммуникационные техники мультиплексирования по длине волн, мы смогли связать четырех пользователей в масштабируемой сетевой архитектуре, требующей минимальных ресурсов», — объясняет доктор Джоши.

 

В отличие от предыдущих попыток создания такой сети, новая схема позволяет всем пользователям общаться одновременно друг с другом, используя надежные узлы для передачи сообщений. Без каких-либо сложных шагов для распределения запутанности между пользователями — эта сеть гибкая, дешевая и надежная.

 

Расширение соединений точка-точка на сети представляет собой важный шаг по направлению к «квантовому интернету», и исследователи утверждают, что сеть из четырех пользователей можно масштабировать для добавления большего числа соединений.

 

«Количество пользователей ограничено доступными каналами длин волн и полностью соединенной сетевой топологией. Однако мы работаем над новой схемой, которая позволит еще большему числу пользователей подсоединиться к сети, — говорит доктор Джоши. — Чтобы все получилось, мы планируем улучшить масштабируемость сети, представленной в статье для Nature, изменив способ мультиплексирования для распределения каналов связи для каждого пользователя».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сегодня, 10:22
5 минут
Сергей Васильев

Моделирование показало, что через миллиард лет атмосфера нашей планеты переживет резкие изменения и потеряет весь свой кислород, отбросив жизнь к древнейшим анаэробным формам.

Сегодня, 10:00
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

Сегодня, 09:50
11 минут
Василий Парфенов

На фоне громкого и, будем честными, эффективного пиара SpaceX успехи других частных космических компаний несколько меркнут и зачастую остаются незамеченными. Однако Питер Бек, основатель Rocket Lab, известной своим неординарным подходом к созданию и эксплуатации ракет, сделал заявление, которое имеет все шансы в ближайшие годы здорово «перетрясти» весь рынок пусковых услуг.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

24 февраля
10 минут
Мария Азарова

Ученые провели анализ по 353 профессиям и оценили, насколько различия в статусе потребления алкоголя можно объяснить родом занятий.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: