Ο διακόπτης μειώνει την απώλεια φωτονίων στο κβαντικό δίκτυο προσαρμόζοντας το μήκος κύματος

Καθώς οι κβαντικοί υπολογιστές γίνονται πιο ισχυροί και διαδεδομένοι, θα χρειάζονται αξιόπιστους

κβαντικό διαδίκτυο για επικοινωνία. Μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο Purdue αντιμετώπισαν ένα πρόβλημα που εμποδίζει την ανάπτυξη κβαντικών δικτύων. 

Η μέθοδος που παρουσιάζεται σε άρθρο που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Οπτική, θα θέσει τα θεμέλια για πρόσβαση στο Διαδίκτυο για κβαντικούς υπολογιστές, αισθητήρες και άλλες τεχνολογίες.

Η ομάδα ανέπτυξε έναν προγραμματιζόμενο διακόπτηγια να ρυθμίσετε την ποσότητα των δεδομένων που λαμβάνονται από κάθε χρήστη επιλέγοντας και ανακατευθύνοντας τα μήκη κύματος του φωτός που μεταφέρουν διαφορετικά κανάλια δεδομένων. Ως αποτέλεσμα, αυτό επέτρεψε την αύξηση του αριθμού των χρηστών χωρίς αύξηση της απώλειας φωτόνων καθώς το δίκτυο μεγαλώνει.

Το θέμα είναι, εάν χαθούν φωτόνια, οι κβαντικές πληροφορίες χάνονται. Αυτό συμβαίνει συνήθως όταν τα φωτόνια ταξιδεύουν σε μεγάλες αποστάσεις μέσω δικτύων οπτικών ινών.

Σε μια νέα μελέτη, οι επιστήμονες έχουν δείξει έναν τρόποεκτελέστε δρομολόγηση μήκους κύματος με μία μόνο συσκευή - διακόπτη με δυνατότητα επιλογής μήκους κύματος. Θα επιτρέψει τη δημιουργία ενός δικτύου 12-20 χρηστών, και ίσως περισσότερους. Προηγούμενες προσεγγίσεις απαιτούσαν τη φυσική αντικατάσταση δεκάδων σταθερών οπτικών φίλτρων συντονισμένων σε μεμονωμένα μήκη κύματος. Ως αποτέλεσμα, η ρύθμιση της επικοινωνίας μεταξύ των χρηστών έγινε πρακτικά ανέφικτη και η απώλεια φωτονίων - πιθανότερο.

Αντί να προσθέτετε αυτά τα φίλτρα το καθέναΜόλις ένας νέος χρήστης ενταχθεί στο δίκτυο, οι μηχανικοί μπορούν απλά να προγραμματίσουν το διακόπτη επιλογής μήκους κύματος. Αυτό θα κατευθύνει τα μήκη κύματος της μετάδοσης δεδομένων σε κάθε νέο χρήστη. Ως αποτέλεσμα, το κόστος λειτουργίας και συντήρησης μειώνεται και το κβαντικό Διαδίκτυο γίνεται πιο αποτελεσματικό.

Ο διακόπτης επιλογής μήκους κύματος μπορεί επίσης να είναιπρογραμματίστηκε για να προσαρμόσει το εύρος ζώνης σύμφωνα με τις ανάγκες του χρήστη. Με σταθερά οπτικά φίλτρα, αυτό απλά δεν είναι δυνατό. Ορισμένοι χρήστες ενδέχεται να χρησιμοποιούν εφαρμογές που απαιτούν περισσότερο εύρος ζώνης από άλλους. Για παράδειγμα, η παρακολούθηση μιας εκπομπής μέσω μιας υπηρεσίας ροής ιστού χρησιμοποιεί περισσότερο εύρος ζώνης από την αποστολή email.

Για το κβαντικό Διαδίκτυο, σφυρηλάτηση συνδέσεωνμεταξύ χρηστών και προσαρμογής εύρους ζώνης σημαίνει κατανομή εμπλοκών, ικανότητα φωτονίων να διατηρούν μια σταθερή κβαντική μηχανική σχέση μεταξύ τους. Όλα πρέπει να λειτουργούν, ανεξάρτητα από το πόσο μακριά θα μπορούσαν να είναι για τη σύνδεση χρηστών στο δίκτυο. Το Entanglement παίζει βασικό ρόλο στην κβαντική πληροφορική και στην επεξεργασία κβαντικών πληροφοριών.

Διαβάστε περισσότερα

Οι φυσικοί έχουν δημιουργήσει ένα ανάλογο μιας μαύρης τρύπας και επιβεβαίωσαν τη θεωρία του Hawking. Πού οδηγεί;

Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν

Ένας πυρηνικός κινητήρας πυραύλων κατασκευάζεται για πτήσεις προς τον Άρη. Πώς είναι επικίνδυνο;