يقلل المفتاح من فقدان الفوتونات في الشبكة الكمومية عن طريق ضبط الطول الموجي

ومع ازدياد قوة وانتشار أجهزة الكمبيوتر الكمومية، فإنها سوف تحتاج إلى أجهزة موثوقة

الإنترنت الكمي للاتصالات. لقد عالج المهندسون في جامعة بوردو مشكلة تمنع تطوير الشبكات الكمومية.

الطريقة موضحة في مقال منشور في المجلة بصريات، ستضع الأساس للوصول إلى الإنترنت لأجهزة الكمبيوتر الكمومية وأجهزة الاستشعار وغيرها من التقنيات.

قام الفريق بنشر مفتاح قابل للبرمجةلتنظيم كمية البيانات التي يتلقاها كل مستخدم عن طريق اختيار وإعادة توجيه الأطوال الموجية للضوء التي تحمل قنوات بيانات مختلفة. نتيجة لذلك ، سمح هذا بزيادة عدد المستخدمين دون زيادة فقدان الفوتونات مع نمو الشبكة.

النقطة المهمة هي أنه في حالة فقدان الفوتونات ، يتم فقد المعلومات الكمية. يحدث هذا عادة عندما تنتقل الفوتونات لمسافات طويلة عبر شبكات الألياف البصرية.

في دراسة جديدة ، أظهر العلماء طريقةأداء توجيه الطول الموجي بجهاز واحد فقط - مفتاح اختيار طول الموجة. سيسمح ببناء شبكة من 12 إلى 20 مستخدمًا ، وربما أكثر. تطلبت الأساليب السابقة الاستبدال المادي لعشرات من المرشحات الضوئية الثابتة المضبوطة حسب الأطوال الموجية الفردية. نتيجة لذلك ، أصبح تنظيم الاتصال بين المستخدمين غير عملي عمليًا ، وزاد احتمال فقدان الفوتونات.

بدلا من إضافة هذه المرشحات لكل منهمابمجرد انضمام مستخدم جديد إلى الشبكة ، يمكن للمهندسين ببساطة برمجة مفتاح محدد الطول الموجي. سيؤدي ذلك إلى توجيه الأطوال الموجية لنقل البيانات إلى كل مستخدم جديد. نتيجة لذلك ، يتم تقليل تكاليف التشغيل والصيانة ويصبح الإنترنت الكمي أكثر كفاءة.

يمكن أيضًا أن يكون مفتاح اختيار الطول الموجيمبرمج لضبط النطاق الترددي حسب احتياجات المستخدم. مع المرشحات الضوئية الثابتة ، هذا ببساطة غير ممكن. قد يستخدم بعض المستخدمين تطبيقات تتطلب نطاقًا تردديًا أكبر من الآخرين. على سبيل المثال ، تستخدم مشاهدة عرض من خلال خدمة دفق الويب نطاقًا تردديًا أكبر من إرسال البريد الإلكتروني.

للإنترنت الكمي ، تزوير الاتصالاتبين المستخدمين وتعديل عرض النطاق الترددي يعني توزيع التشابك ، وقدرة الفوتونات على الحفاظ على علاقة ميكانيكية كمومية ثابتة مع بعضها البعض. يجب أن يعمل كل شيء بغض النظر عن مدى تباعدهم عن الاتصال بين المستخدمين على الشبكة. يلعب التشابك دورًا رئيسيًا في الحوسبة الكمومية ومعالجة المعلومات الكمومية.

قراءة المزيد

ابتكر الفيزيائيون نظيرًا للثقب الأسود وأكدوا نظرية هوكينغ. إلى أين تقود؟

الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون

يتم بناء محرك صاروخي نووي للرحلات الجوية إلى المريخ. كيف هي خطيرة؟