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, 11:37
10 минут
Мария Азарова

Исследование американских кардиологов показало, что алкоголь практически неминуемо влияет на сердечный ритм, приводя к фибрилляции предсердий. Всего одна порция вина, пива или другого спиртного более чем в шесть раз повысила риск приступа в течение следующих четырех часов.

16 мая
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

Позавчера, 22:01
5 минут
Мария Азарова

В среднем интернет-пользователь тратит 32 секунды на выполнение задачи CAPTCHA, подсчитали эксперты. Таким образом, в сумме у человечества ежедневно уходит 500 лет на доказательство того, что мы не роботы.

16 мая
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

16 мая
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

Сегодня, 11:37
10 минут
Мария Азарова

Исследование американских кардиологов показало, что алкоголь практически неминуемо влияет на сердечный ритм, приводя к фибрилляции предсердий. Всего одна порция вина, пива или другого спиртного более чем в шесть раз повысила риск приступа в течение следующих четырех часов.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

24 апреля
9 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали обратную связь всех конечных точек смертности с содержанием омега-3-полиненасыщенных жирных кислот. Согласно их выводам, более высокие уровни некоторых основных ПНЖК в тканях и крови могут снижать вероятность смерти от всех причин в среднем на 13% и в итоге замедлять процесс старения.

[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: