通过光纤建立量子互联网:迈向量子计算机的实际应用

已经建造了几台量子计算机。他们已经进行了计算,据说已经产生了令人着迷的结果。

即使肯定有批评的声音否认量子计算机的实际用途,或者至少质疑其研究所需的时间和资源,但该理论是有希望的。

几百个量子比特就足以胜过拥有数十亿个晶体管的现代处理器。这是由于量子比特之间形成的量子纠缠。这些更高水平的两个、三个或更多量子比特可以提高性能 - 就像人脑中相互连接的神经元一样。

然而,这种基于量子纠缠的信息很难被提取出来,当然也不能被存储或传输,这最终相当于一回事。光子也相互作用。

这意味着束中的两个光子比两个光子单独携带更多的信息并加在一起。如果您愿意,大于各个部分的总和。

这种复杂的传输和存储光子的行为现在已经在许多欧洲大学之间的合作中实现,特别是伦敦、南安普敦、斯图加特和维尔茨堡的两所英国大学和两所德国大学。

研究人员能够构建量子纠缠粒子的发射器和接收器。迄今为止,传输和随后的存储尤其造成了重大问题。该研究谈到了近五年的研究。

该系统必须是新开发的,因为现有的传输依赖于尽可能宽的光谱,因此光子不会干扰。但这正是量子纠缠网络必须发生的事情。

解决方案是“量子点”,即通过量子存储系统的一束非纠缠光子。由铷原子制成的电路用于存储光子及其随后记录的信息。

尽管这种结构很复杂,但光纤电缆(例如许多互联网连接中使用的光纤电缆)适用于传输光子本身。量子点的波长略低于1,500纳米,在可见光范围之外,处于标准频段。

至少,量子网络可以用它们来实现,即使目前在存储方面的成功仅限于片刻,更不用说所涉及的一般努力了。

来源:IT时代网

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