دستیابی آمریکا به نخستین سیگنال اینترنت کوانتومی بدون اختلال
به گزارش سایت شیک، ایالات متحده آمریکا نخستین سیگنال اینترنت کوانتومی بدون وقفه و اختلال را در یک نقطه عطف امنیتی بزرگ به دست آورد. محققان به مدت 30 ساعت به صورت مداوم سیگنال هایی را بین نقاطی که در فاصله نیم مایلی از یکدیگر نصب شده بودند، ارسال می کردند.
به گزارش سایت شیک به نقل از ایسنا، گروهی از پژوهشگران دانشگاه تنسی در چاتانوگا(University of Tennessee at Chattanooga) همراه با پژوهشگران لابراتوار ملی اوک ریج(ORNL) و شرکت EPB، نخستین انتقال سیگنال درهم تنیده کوانتومی را بوسیله یک شبکه تجاری با موفقیت توسعه داده و آزمایش کردند.
به نقل از آی ای، این یک گام مهم در ایجاد یک شبکه اینترنتی کوانتومی است که نسبت به شبکه های موجود از امنیت و توانایی بیشتری برخوردارست.
محاسبات یا رایانش کوانتومی از بیت کوانتومی یا کیوبیت برای ذخیره اطلاعات استفاده می نماید. کیوبیت ها برخلاف بیت های باینری کلاسیک می توانند در بالاتر از یک حالت در لحظه وجود داشته باشند که اجازه می دهد تلفیقی از مقادیر فیزیکی در یک شیء واحد رمزگذاری شود.
کیوبیت ها همین طور می توانند درهم تنیده شوند و اطلاعات را بدون پیمودن فاصله فیزیکی از یک مکان به مکان دیگر منتقل کنند.
این خاصیت که به عنوان تله پورت کوانتومی(دورنوردی کوانتومی) شناخته می شود، جزء مهمی از یک شبکه مبتنی بر کوانتوم است.
ذرات نور یا فوتون ها را می توان به عنوان کیوبیت در شکل های قطبی شده خود بهره برد و با بهره گیری از کابل های فیبر نوری موجود، مانند داده های محاسباتی کلاسیک منتقل کرد. با این وجود، تغییرات در شرایطی مانند باد، رطوبت یا حتی دما می تواند قطبش نور را تغییر دهد و در سیگنال های ارسالی اختلال بوجود آورد.
حال تحقیقات مشترک توسط دانشمندان مستقر در چاتانوگا و ORNL برای رسیدگی به این مسائل در شبکه های موجود کار می کند.
اجتناب از خاموشی های دوره ای
جوزف چپمن(Joseph Chapman)، دانشمند تحقیقات کوانتومی در ORNL توضیح می دهد که بیشتر راهکارهای قبلی برای همه انواع قطبش کار نمی کنند.
وی اظهار داشت: اغلب راهکارهای قبلی لزوماً برای همه انواع قطبی سازی کار نمی کردند و نیاز به معاوضه هایی مانند تنظیم مجدد دوره ای شبکه داشتند. افرادی که از شبکه استفاده می نمایند، به آن نیاز دارند تا راه اندازی شود.
چپمن با منیر الشوکوان(Muneer Alshokwan)، یکی دیگر از دانشمندان تحقیقاتی در ORNL از جبران قطبش خودکار(APC) برای تثبیت قطبش امواج نور ارسال شده روی شبکه فیبر نوری درجه تجاری EPB بهره برد.
APCها می توانند استنتاج داده های ناشی از عوامل خارجی مانند باد و دما را کاهش دهند. این تیم از سیگنال های مرجع تولید شده توسط لیزر جهت بررسی مداوم قطبش ارسالی استفاده کرد. این کار با بهره گیری از نگاهی به نام «تشخیص هترودین»(heterodyne detection) تأیید شد.
چپمن اضافه کرد: یک نوازنده باتجربه با یک جفت گوش خوب می تواند تفاوت را در زمانی که دو ساز نسبت به هم خارج می نوازند، تشخیص دهد. ما در APC خود از لیزر برای انجام همان کار با سیگنال های مرجع خود استفاده می نماییم.
پژوهشگران با بهره گیری از توموگرافی پروسه کوانتومی به کمک درهم تنیدگی، خواص کانال کوانتومی را تخمین زدند. آنها دریافتند که هنگام اضافه شدن APC، انتقال نسبتاً پایدار باقی می ماند و نویز خیلی کم است.
چپمن اضافه کرد: رویکرد ما هر نوع قطبی سازی را کنترل می کند و نیاز به خاموش کردن دوره ای شبکه ندارد.
تلاش برای تحقق اینترنت کوانتومی
پژوهشگران با بهره گیری از رویکرد خود، سیگنال های درهم تنیده کوانتومی را بین پردیس دانشگاه تنسی چاتانوگا و دو ایستگاه شبکه کوانتومی EPB دیگر که هر کدام حدود نیم مایل از هم دور بودند، مخابره کردند.
این نخستین نمایش از این تکنیک است که تثبیت نسبتاً سریع را با حفظ سیگنال های کوانتومی فعال می کند. به این معنا که افراد در هر دو انتهای این انتقال متوجه هیچ وقفه ای در سیگنال نمی شوند و نیاز به هماهنگی زمان توقف برنامه ریزی شده ندارند.
حال پژوهشگران برای رویکرد خود درخواست ثبت اختراع کرده اند. آنها بر روی افزایش پهنای باند و جبران هزینه برای دستیابی به عملکرد سطح بالاتر، صرف نظر از شرایط محیطی کار خواهند کرد.
دیوید وید(David Wade)، مدیر عامل EPB در یک بیانیه مطبوعاتی نتیجه گیری کرد: کار با سازمان هایی مانند ORNL بازخورد ارزشمندی در مورد این که چگونه می توانیم به تقویت شبکه کوانتومی EPB به عنوان منبعی برای پژوهشگران، استارت آپ ها و مشتریان دانشگاهی ادامه دهیم، ارائه می دهد.
منبع: shiksite.ir
این مطلب سایت شیک را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب