量子网络解决方案将促使数据传输安全及距离提升
芝加哥量子交易所科学作家Meredith Fore近日发表文章。她表示,如果量子计算机可以通过量子网络连接,那么它们可以促进两方之间完全安全的通信,或者结合计算能力来解决比一台量子计算机单独解决的问题困难得多的问题。
以下为文章全文:
虽然量子计算机代表了计算领域的一场革命,但它们无法像普通计算机那样通过互联网相互通信。如果量子计算机可以通过量子网络连接,那么它们可以促进两方之间完全安全的通信或者结合计算能力来解决比一台量子计算机单独解决的问题困难得多的问题。
在美国物理学会3月会议的一场邀请会议上,两位芝加哥量子交易所的物理学家采取了不同的方法来解决实现大规模地基量子网络的核心障碍:节点之间的距离受到量子信号通过光纤传播的距离的限制。
一种既能放大又能防止数据丢失的解决方案
芝加哥大学教授Liang Jiang专注于更受大家欢迎的解决方案:量子中继器。量子中继器将被放置在网络的节点之间,以重新生成量子信号,使其可以传播更远的距离。Liang Jiang表示,尽管“在这个方向上已经取得了重大进展”,但目前还没有人展示出成功的量子中继器。
除了重新生成信号外,量子中继器还可以通过纠错来防止长距离的数据丢失。纠错代码在蓝牙和WiFi等传统的网络中很常见,它们控制数据中自然发生的错误,因为信号将数据从一个设备传送到另一个设备。
但由于量子态的敏感性,量子系统极易出错,因此纠错是量子技术领域一个大而重要的研究领域。
“从理论的角度来看,有两个重要的问题要问,”Liang Jiang表示,“首先,可以通过嘈杂的光纤通道传输的最大量子信息量是多少?其次,假设我们知道这个极限:我们可以通过良好的量子纠错代码设计来实现它吗?”
除了量子中继器中的量子纠错策略及其预测效率之外,Jiang还分享了量子网络的另一个应用:量子数据中心 (QDC),在量子网络上的用户可以访问经典数据库以实现量子计算。从数据库中搜索经典数据作为量子比特所必需的设备,被称为量子随机存储器 (QRAM),可能非常昂贵,但Jiang认为QDC是一种解决方案。
“我们可能希望将QRAM用作量子服务器,通过量子网络连接到用户,”Jiang表示,“然后,所有个人用户都可以通过量子网络查询数据库,而无需在他们身边配备QRAM。这可以分担昂贵设备的成本。”
将量子网络带入空中或更远的地方
对于伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的Bardeen物理学教授Paul Kwiat来说,光纤信号丢失问题的解决方案可能是通过无人机将量子网络从地面带到空中,甚至是通过卫星送入太空。
“目前我们几乎只有本地光纤网络,很少有例外,”Kwiat表示,“我的愿景是希望实现更加多样化的情况,我们在各种平台之间建立了联系……使用卫星,连接到空中车辆、无人机、卡车或船只。”他指出,信号在自由空间的损耗比通过光纤要慢得多,这意味着量子信号可以传输更远的距离。
这种“移动”量子网络有很多优势,其中节点易于重新定位。有些是科学的,比如进行大规模量子传感或者研究不同惯性框架中的量子现象,以检验量子力学与相对论之间的关系。有些是更实用的:在没有光纤连接的情况下,使用空中车辆作为量子通信的节点,比如在海上的海军舰艇上。
太空中卫星之间的量子网络将允许进行更多的基本量子力学测试,其距离和速度比地球上可能的要大,并且覆盖了引力效应变化的区域。
在过去一年里,美国宇航局资助了一个由美国领导的“空间纠缠和退火量子[MS1] 实验(SEAQUE)”项目,该项目将测试轨道上的量子通信技术。这将是商业空间站模块上的第一个量子信息科学有效载荷:连接到国际空间站的Nanoracks Bishop Airlock。它也将是第一个飞行的“集成光波导源”,它比以前的类似量子实验更有效,因为没有需要定期重新排列的移动部件。SEAQUE目前计划于2023年春季推出。
领导该项目的Kwiat小组负责SEAQUE的光学有效载荷和控制板;其他元素则由美国、加拿大和新加坡的机构提供。
“我很兴奋,因为这是一个三国的太空量子实验,”Kwiat表示,“这很有趣。”
【来源:C114通信网】【作者:余予】
标签:
相关推荐:
最新新闻:
- 相机的iso什么意思?旁轴相机和胶片机的区别
- 相机m档是什么档怎么用的?索尼相机连手机app下载
- 电磁阀几位几通的判断方法是什么?发动机电磁阀的作用
- 如何把u盘里的东西拷到手机里?用手机怎么往u盘里下载歌曲?
- Win11屏幕刷新率调整不了怎么解决?windows11兼容性怎么样?
- PPT柱状图如何增加柱子?ppt文本框内部边距怎么设置?
- 每日速递:NSO 会员N64游戏库今日更新 三款游戏入库
- 全球焦点!《卡普空街机合集2》现已发售 收录32款街机游戏名作
- 腾讯出行微信内测打车功能 采用多平台整合的方式
- 微软启动蓝屏提醒 一代经典Windows 8.1被放弃时间确定
- 当前快报:《霍格沃茨的遗产》新演示短片 展示学校北塔区域
- 全球快资讯丨《生化危机8:村庄-黄金版》雇佣兵额外命令预告发布
- 微信安卓8.0.25版发布 更新日志依然是熟悉得不能再熟悉的9个字
- 微信手表版上线:在vivo Watch 2上就能回复消息
- Windows 11声音音质都开始缩水了 Bug不断用户体验不舒爽
- 优酷投屏收费引热议!官方解答:会员权益不包含投屏
- 荣耀MagicBook 14锐龙版图赏 最高搭载AMD锐龙 7 6800H标压处理器
- Intel新旗舰至强W9-3495首曝
- Redmi G 2022游戏本开启预售 搭载新一代NVIDIA Ampere架构
- Intel 13代酷睿i5-13600K架构/频率大升级
- AirPods Pro 2或将抛弃旧款iPhone 仅可以适配iPhone 11或以上机型
- 世界看热讯:电影《奥本海默》预告泄露 明年7月21日上映
- OPPO Watch 3系列配置剧透 将成为骁龙W5首秀舞台
- 荣耀智慧屏X3i发布 采用一体化金属LCD全面屏主打低端千元市场
- 消息称iPhone15全系将采用叹号屏 苹果全面屏手机/平板加速到来
- iQOO 10 Pro根治电量焦虑症 200W超快闪充的实际体验到底有多好?
- 荣耀平板8首发评测 全新升级性能更强大12英寸屏幕+8扬声器
- 荣耀平板8开箱图赏 12英寸护眼大屏拥有2K分辨率
- 荣耀X40i正式发布 引入了全新的钻彩星河设计
- moto razr 2022或推迟发布 主要卖点是三个数字
- 苹果宣布iOS 16新功能上线 想用先交授权费借此来收取不少费用
- 苹果发布iOS/iPadOS 15.6更新 修复诸多Bug
- 小米13曝光首批搭载骁龙8 Gen2机型
- 荣耀平板8预售 三种选择将于7月29日正式发售
- 当前短讯!《上古卷轴ol》官方宣布 游戏玩家突破2100万
- 焦点要闻:《最后的生还者》重制版无障碍选项曝光 沿用二代
- 世界热资讯!育碧正开发多个《刺客信条》游戏 新作极有可能在日本
- 今日热讯:《命运2》将于8月23日举行专场发布会
- 全球视点!性价依旧良心!新款小米Redmi G游戏本6299元首发:2.5K/165Hz大屏
- 精彩看点:《哥谭骑士》蝙蝠女角色预告公开 小丑不会出现
- 全球视点!《时空勇者》评分汇总:一款Switch必玩的RPG游戏
- 动态焦点:暴跌50%!32GB DDR5内存史低价1169元 好价快买
- 【世界报资讯】每日低价硬货:27英寸4K显示器到手999元
- 每日信息:雷蛇发布新款PS5手柄专用快充底座 369元!
- 【环球播资讯】《漫威蜘蛛侠》PC版推荐配置出炉:GTX 1060还能再战十年
- 天天视讯!内存又降价了!32GB DDR4内存秒杀599元
- 全球信息:《糖豆人》再次联动《哥斯拉》追加全新服装
- 当前资讯!3月上映《龙与地下城:盗亦有道》发布正式预告
- 每日精选:《SD高达 激斗同盟》推出试玩版推出 追加剧情确定
- 环球今热点:《鬼灭之刃:火神血风谭》8月更新鬼化祢豆子
- 【当前热闻】Fami通新一周销量榜 《怪物猎人崛起》再次登顶
- 天天视点!剧情驱动RPG《电气马戏团》9月6日发售 登陆全平台
- 焦点讯息:《七龙珠:破界斗士》弗利萨角色预告 10月13日发售
- 全球看点:《忍者神龟合集》宣布8月30日发售 登陆全平台
- 【全球时快讯】《漫威蜘蛛侠:复刻版》国区开启预购 379元
- 今日讯!诺兰新片《奥本海默》首张海报曝光
- 焦点速讯:互联新体验&护眼新标杆 荣耀全场景发布会推出五大新品
- 天天热文:15天免费试骑 折叠山地自行车仅298元
- 世界观速讯丨开启专业创作新时代 洞察用户需求的华硕靠什么成功?
- 当前讯息:星巴克不锈钢马克杯 小米平替仅29元
- 全球快报:华硕ProArt创16 2022重磅首发 独创华硕旋钮设计玩出创作新花样
- 当前聚焦:美剧《哥斯拉大战泰坦》新卡司公布
- 焦点快报!传字节跳动估值跌破3000亿美元 比去年至少下跌25%
- 天天热资讯!【手慢无】小米12S破发 到手仅3799元 还能6期免息
- 全球信息:好莱坞明星最新片酬曝光 阿汤哥破亿居榜首
- 【世界新要闻】旷世G7六期免息啦!这个暑假就要宅在家里打游戏
- 环球精选!机身细节出众 新CODE01高性能轻薄本新图来了
- 世界热头条丨《光明记忆:无限》今日正式登陆主机端 售价78港币
- 世界要闻:NAND供应过剩!SSD价格还要大降价 降幅不小
- 全球讯息:不打价格战 快递报复性涨价 网友吐槽:还是不送上门
- 当前简讯:被评为天猫精灵“超级黑马伙伴” 森歌集成灶究竟有何魔力?
- 全球热门:京东携手TCL发布一价无忧服务标准
- 【世界速看料】三星完成第二代智能SSD研发 功耗降低70% CPU占用降97%
- 天天简讯:沈腾开用小米12S Ultra:本人自拍被夸帅
- 天天热点!百亿补贴再爆惊喜 12代标压+RTX3050++ 120Hz OLED 华硕无畏Pro15 2022仅需6299元