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應對數(shù)據(jù)傳輸挑戰(zhàn)：適合量子技術應用的特種光纖問世
2024年08月01日 14:54:16
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：4036
近日，英國巴斯大學物理學家開發(fā)出新一代特種光纖，以應對未來量子計算時代出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸挑戰(zhàn)。該成果有望推動大規(guī)模量子網(wǎng)絡的擴展。研究成果發(fā)表在新一期《應用物理快報·量子》上。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】隨著科技的不斷進步，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖鲩L，傳統(tǒng)的通信方式在安全性和效率方面面臨挑戰(zhàn)。幸運的是，一種新型光纖——適用于量子技術應用的特種光纖，為應對這些挑戰(zhàn)提供了解決方案。
近日，英國巴斯大學物理學家開發(fā)出新一代特種光纖，以應對未來量子計算時代出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸挑戰(zhàn)。該成果有望推動大規(guī)模量子網(wǎng)絡的擴展。研究成果發(fā)表在新一期《應用物理快報·量子》上。
傳統(tǒng)光纖傳輸?shù)墓獾牟ㄩL，由石英玻璃的損耗決定。這些波長與光量子技術所需的單光子源、量子比特和有源光學元件的工作波長不兼容。因此，研究人員必須開發(fā)出與現(xiàn)在不同的支持設備，才能保證其在未來量子網(wǎng)絡中發(fā)揮作用。
此次，巴斯大學研究人員從光纖技術的角度分析了量子互聯(lián)網(wǎng)的相關挑戰(zhàn)，提出了一系列實現(xiàn)穩(wěn)健、大規(guī)模量子網(wǎng)絡可擴展性的解決方案，包括用于長距離通信的光纖和允許量子中繼器的特種光纖。新制造的特種光纖與標準電信光纖不同，其具有微結構芯，由沿光纖整個長度分布的復雜氣穴圖案組成。這些圖案使人們可操縱光纖內部光的特性，創(chuàng)建糾纏光子對，改變光子的顏色，甚至捕獲光纖內部的單個原子。
研究團隊介紹說，特種光纖通過充當糾纏單光子源、量子波長轉換器、低損耗開關或量子存儲器容器，能在節(jié)點本身實現(xiàn)量子計算。同時，特種光纖可直接集成到網(wǎng)絡中，極大延長了可運行距離。
值得一提的是，新型光纖還能生成更多奇特的光量子態(tài)，可應用于量子計算、精密傳感和信息加密，這也為未來的量子計算機大規(guī)模應用奠定了基礎。
特種光纖的問世為應對未來數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶魬?zhàn)提供了新的思路和工具。在未來，隨著量子技術的不斷發(fā)展和完善，相信量子通信將在更多的領域得到應用，開啟一個全新的信息化時代。
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