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全球的量子通信可能会比你想象的更接近
既不是量子计算机,也没有量子密码术将不能取得充分的发展,并成为普遍的技术,而没有记忆系统能够操纵量的信息容易和有效。 学院物理的华沙大学是试图以推广的量子信息技术通过创建一个原子的记忆有惊人的特征和一种极为简单的设计。
经过多年的测试,在物理实验室,第一个量子技术是缓慢但稳步地取得牵引力。 一个例子是量子密码加密方法,它提供了几乎全保证的安全数据传输和目前正在通过武装部队和银行机构。 处理的量子信息发送的长距离,但是,受到严重局限,缺乏存储器。 写Phys.org 华沙大学在波兰创造了一个充分运作的原子存储器的一个简单而可靠的设计,其可用在几种应用程序,包括电信业。
"最大的挑战在建立我们子存储器的精确选择参数的系统,使它能够有效地保存、储存和读取量子信息。 我们还找到了一种方法,以减少噪声在搜索和发现的[信息]"—说的科学家沃伊切赫*瓦希勒夫斯基的。
现代光学网络,包括传输的典型的信息,使用激光的传播里面的光纤电缆。 然而,衰减的光信号在这种纤维导致事实上,它是衰减的时候过去很长的距离。 利用光纤电缆,为每100公里你必须把激光放大器,乘以光子。 他们把一个微弱的信号与少量光子的成一个强烈的信号,有大量的光子。
然而,在量子通信的重要的个人光子和他们的子的国家。 在这方面,增强信号不仅意味着将光子的数量,而是保留他们的原来完好的量子状态。 不幸的是,量子信息无法被复制的有罪不罚的现象:举行任何测量的量子状态的光子将不可避免地影响到原来的状态。 是不可能的量性克隆,这是开放波兰物理学家由Wojciech Zurek,规定了根本性限制的行动,可以做到量子信息。
在2001年,一组中的物理学家,从因斯布鲁克大学和哈佛大学提出的协议的DLCZ量传输,从而使得能够传输量子信息在很长的距离。 根据该协议,量子信息归入每个中继网络中的节点将会储存足够长,以保证成功传送到下一个节点。 但是,在该协议中发挥了关键作用,通过量子存储器中存储量子信息很长一段时间。
"直到现在,量子存储所需的先进的实验室设备和复杂的技术冷的系统,以极低的温度附近的绝对零度。 原子存储器我们已经创建了可以在更高的温度在10摄氏度,且这种记忆是很容易维持,指出:"拉德克Rapkiewicz,研究生和合作者的工作。
基本元素存储装置,创造了物理学家在华沙大学,是一个玻璃腔2.5厘米,直径和10厘米的长度,双方的所涵盖的铷,她是填充有惰性气体。 当管是缓慢加热、铷对填补室,同时惰性气体减慢他们的运动并因此减少噪音。 当量子信息存储在电池、光子激光束"的印记"的量子状态的集铷原子。 在同一时间和其他发出的光子,以及他们的检测表明,信息是救。 存储的信息存储器可以获取使用的另一个专门设计的激光脉冲。
记录和检索的量子信息、研究人员使用先进方法的滤光和一种创新的相机为他自己设计的。 这摄像机能够分辨出单独的光子是极低噪声和速度高出十倍于现有的摄像机。
"稳定性的量子信息存储器中存储持续时间从一个几微秒的数微秒。 你可以问问题,如何不会如此短暂的存储器可能是有用的,但是请记住,这一切都取决于应用程序。 在电信、时间框架在微秒都足以使若干尝试来发送一个量子信号的下一个中继站,"强调迈克尔*布罗夫斯基博士学位学生的教师。
经验丰富的工作具有微妙的量子光学现象已允许科学家在华沙大学以显着减少噪音水平的量子信号。 在数据挖掘的很大一部分的噪音带走光子发射的细胞记忆,在另一个方向不同的其中一个叶子的信息。
相同的细胞原子量子存储器可以储存在光线的不同类型的空间模式(类型的振动)。 由此可以得成就的科学家大多数可用的能力的时刻。 在真实的量子通信应用程序的一个单元的这个新的类型可以作为缓冲存储器几个光纤电缆同时进行。
资料来源:hi-news.ru