.jpg)
Naukowcy z University of Rochester i Rochester Institute of Technology połączyli swoje kampusy z eksperymentalną siecią komunikacji kwantowej za pomocą dwóch włókien optycznych. W nowym artykule opublikowanym w Optica Quantum naukowcy opisują sieć Rochester Quantum (RoQNET), która wykorzystuje pojedyncze fotony do przesyłania informacji o 11 milach wzdłuż linii światłowodowych w temperaturze pokojowej za pomocą długości fal optycznych.
Kwantowe sieci komunikacyjne mają potencjał, aby znacznie poprawić bezpieczeństwo, z jakim przesyłane są informacje, uniemożliwiając komunikowanie się klonowania lub przechwytywania bez wykrycia. Komunikacja kwantowa działa z bitami kwantowymi lub kubitami, które można fizycznie tworzyć za pomocą atomów, nadprzewodników, a nawet defektów w materiałach takich jak diament. Jednak fotony – indywidualne cząstki światła – są najlepszym rodzajem kubitu dla komunikacji kwantowej na duże odległości.
Fotony apelują o komunikację kwantową po części dlatego, że teoretycznie mogą być przesyłane przez istniejące światłowodowe linie telekomunikacyjne, które już przecinają świat. W przyszłości wiele rodzajów kubitów będzie prawdopodobnie wykorzystanych, ponieważ źródła kubitu, takie jak kropki kwantowe lub uwięzione jony, każdy ma swoje zalety dla określonych zastosowań w obliczeniach kwantowych lub różnych typach wykrywania kwantowego. Jednak fotony są najbardziej kompatybilne z istniejącymi liniami komunikacyjnymi. Nowy artykuł koncentruje się na tym, aby komunikacja kwantowa między różnymi typami kubitów w sieci stała się rzeczywistością.
"To ekscytujący krok, tworząc sieci kwantowe, które chroniłyby komunikację i wzmacniały nowe podejścia do rozproszonego przetwarzania i obrazowania" - mówi Nickolas Vamivakas, Marie C. Wilson i Joseph C. Wilson profesor fizyki optycznej, który kierował wysiłkami Uniwersytetu Rochester. Podczas gdy inne grupy opracowały eksperymentalne sieci kwantowe, RoQNET jest unikalny w użyciu zintegrowanych kwantowych chipów fotonicznych do kwantowego generowania światła i kwantowych węzłów pamięci kwantowej opartych na stanie stałego.
Zespoły z University of Rochester i RIT połączyły swoją wiedzę specjalistyczną w zakresie optyki, informacji kwantowej i fotoniki, aby opracować technologię z obwodami zintegrowanymi fotono, które mogłyby ułatwić sieć kwantową. Obecnie wysiłki mające na celu wykorzystanie linii światłowodowych do komunikacji kwantowej wymagają nieporęcznych i kosztownych wykrojników fotonów (SNSPD), ale mają nadzieję na wyeliminowanie tej bariery.
"Zdjęcia poruszają się z prędkością światła, a ich szeroki zakres długości fal umożliwia komunikację z różnymi rodzajami kubitów" - mówi Stefan Preble, profesor w Kate Gleason College of Engineering w RIT. "Skupiamy się na rozproszonym splątaniu kwantowym, a RoQNET jest do tego stanowisko testowe."
Ostatecznie naukowcy chcą połączyć RoQNET z innymi ośrodkami badawczymi w stanie Nowy Jork w Brookhaven National Lab, Stony Brook University, Air Force Research Laboratory i New York University.
Źródło: rochester.edu