新一代特種光纖 為量子網路開高速路
來自英國巴斯大學的物理學家開發了新一代的「特種光纖」,除了能產生作為量子位元的糾纏光子,還能進一步對量子資料傳輸進行加密與感測,為下一代量子資訊的傳輸奠定了基礎。
編譯/高晟鈞
來自英國巴斯大學的物理學家開發了新一代的「特種光纖」,除了能產生作為量子位元的糾纏光子,還能進一步對量子資料傳輸進行加密與感測,為下一代量子資訊的傳輸奠定了基礎。
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量子運算
光子是可以作為量子運算位元的其中一種介質,具有獨特的量子特性。兩個光子可以產生量子糾纏,不同於傳統電腦位元典型的0與1二進位法,糾纏光子可以同時以0與1的形式存在,從而釋放運算的巨大潛力。
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量子技術能夠提供無與倫比的運算能力,解決複雜的邏輯問題,包括藥物開發、氣候變遷等等,或是提供數位密碼更強大的量子加密技術。就像現有的網路一樣,量子網路也依靠光纖在節點之間傳遞訊息。然而,目前用於電信網路的傳統光纖,卻並不適用於量子通訊。
下一代光纖釋放量子潛力
傳統光纖其傳輸的光波長,完全由石英玻璃的損耗決定,因此與量子技術所需要的單光子源、量子位元和主動光學元件的工作波長不相容。
研究團隊開發了一種具有特殊微結構光芯的「特種光纖」,由沿著光纖整個長度延伸的複雜氣穴圖案組成。這種氣穴能操縱纖維內部的光,產生糾纏光子對,搭配低損耗開關、量子記憶體容器等元件,在量子節點本身實現量子運算。
除此之外,特種光纖還能夠緊密限制光線,以便進行長距離的訊息傳輸。以上優勢都對於科學家在未來實現並擴展穩健、大規模的量子網路,奠定了良好基礎。
資料來源:ScitechDaily
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