研究證明量子點和經(jīng)典數(shù)據(jù)流能在光纖網(wǎng)絡內工作
近日,英國科學家通過最新研究證明,量子點和經(jīng)典數(shù)據(jù)流能在傳統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡內交織在一起,攜手同行,這使科 學家能利用現(xiàn)有光纖網(wǎng)絡將量子信息分布到千家萬戶。這意味著量子密鑰分配(QKD)能與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通道一起工作,為量子互聯(lián)網(wǎng)的建成鋪平了道路。
以前曾有科學家從理論上證明,量子位(量子計算器的最小信息單位)可通過光纖網(wǎng)絡傳輸,但沒有在現(xiàn)實世界里演示過。愛爾蘭考克大學庭德爾國立研究所的科研團隊在一篇新論文中稱,他們成功演示了量子位如何越過標準的光纖網(wǎng)絡,尤其是與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)流攜手同行。 量子位由單個光子所攜帶,而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)包則由強烈的激光脈沖所攜帶,這些穿越網(wǎng)絡的激光脈沖在光纖內會致使光子自發(fā)性地產(chǎn)生拉曼散射,這種拉曼散射反過來會干擾量子通道,導致出錯率非常高而失去控制,阻礙量子位和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)相伴而行。 當激光脈沖通過光纖時,干擾脈沖也與之同行,這樣在網(wǎng)絡上引發(fā)干涉或串擾的拉曼散射爆發(fā)之間就存在著安靜的時刻。通過小心翼翼地控制嵌入時機和量子數(shù)據(jù)的波長,考克大學的科學家在實驗中將量子位擠壓在了拉曼散射之間,并證明了量子密鑰分配系統(tǒng)產(chǎn)生的量子數(shù)據(jù)可以在有“噪音”的區(qū)域之間滑行。在這些地方,這些量子數(shù)據(jù)能毫無干擾地通過網(wǎng)絡。 專家稱,這是一個巨大的進步。如果我們打算讓量子計算廣泛普及,上述研究至關重要。為了讓量子計算“飛入尋常百姓家”,我們需要一個量子傳輸網(wǎng)絡,然而在我們現(xiàn)有的經(jīng)典數(shù)據(jù)網(wǎng)絡旁再建立一個量子網(wǎng)絡,真的非常昂貴。而借用英國科學家的最新成果,科學家可以讓經(jīng)典的數(shù)據(jù)流和量子數(shù)據(jù)流并排奔跑,使量子信息系統(tǒng)在商業(yè)上更加可行。 |