Omkopplaren minskar förlusten av fotoner i kvantnätverket genom att justera våglängden

När kvantdatorer blir kraftfullare och mer utbredda kommer de att behöva pålitliga

kvantinternet för kommunikation. Ingenjörer vid Purdue University har tagit itu med ett problem som hindrar utvecklingen av kvantnätverk. 

Metoden visades i en artikel publicerad i tidskriften Optica, kommer att lägga grunden för tillgång till Internet för kvantdatorer, sensorer och annan teknik.

Teamet distribuerade en programmerbar switchatt reglera mängden data som tas emot av varje användare genom att välja och omdirigera våglängderna för ljus som bär olika datakanaler. Som ett resultat möjliggjorde detta en ökning av antalet användare utan att öka förlusten av fotoner när nätverket växer.

Poängen är att om fotoner går förlorade förloras kvantinformation. Detta händer vanligtvis när fotoner reser långa sträckor över fiberoptiska nätverk.

I en ny studie har forskare visat ett sättutföra våglängdsruttning med bara en enhet - en våglängdsväljare. Det gör det möjligt att bygga ett nätverk med 12-20 användare och kanske fler. Tidigare tillvägagångssätt krävde fysisk ersättning av dussintals fasta optiska filter inställda på individuella våglängder. Som ett resultat blev regleringen av kommunikation mellan användare praktiskt taget opraktisk, och förlusten av fotoner - mer troligt.

Istället för att lägga till dessa filter varderaNär en ny användare ansluter sig till nätverket kan ingenjörer helt enkelt programmera våglängdsväljaren. Detta kommer att rikta våglängderna för dataöverföring till varje ny användare. Som ett resultat minskar drift- och underhållskostnaderna och kvantinternet blir effektivare.

Våglängdsomkopplaren kan också varaprogrammerad för att justera bandbredden efter användarens behov. Med fasta optiska filter är det helt enkelt inte möjligt. Vissa användare kan använda applikationer som kräver mer bandbredd än andra. Till exempel använder du mer bandbredd än att skicka e-post om du tittar på en show via en webbströmningstjänst.

För kvantinternet, smide anslutningarmellan användare och bandbreddsjustering innebär intrångsfördelning, fotons förmåga att upprätthålla en fast kvantmekanisk relation med varandra. Allt ska fungera oavsett hur långt ifrån varandra de kan vara för att ansluta användare i nätverket. Entanglement spelar en nyckelroll i kvantberäkning och kvantinformation.

Läs mer

Fysiker har skapat en analog av ett svart hål och bekräftat Hawkings teori. Vart leder det?

Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda

En kärnkraftsmotor byggs för flygningar till Mars. Hur är det farligt?