新实验使量子互联网更接近现实
虽然量子互联网具有巨大的潜力,让它连接到常规的旧互联网有其挑战。
现在,一项新的研究暗示了如何将现有和未来的网络结合起来。
德国汉诺威莱布尼茨大学的研究人员进行的一项实验表明,量子信息和传统数据的经典 1 和 0 如何通过同一根光纤传输。
这可能意味着一个几乎不会被黑客入侵的互联网,以及使用现有基础设施连接多个量子计算机在网络中,有朝一日可能会提供一种独特的处理能力方法,可以解决否则无法完成的计算任务.
量子通信需要将密切相关的光波隔离发送,以保护它们微妙纠缠的关系,这意味着它们需要单独传输到传统的数据承载光波。这使得将所有东西都发送到同一管道中变得很棘手。
“为了使量子互联网成为现实,我们需要通过光纤网络传输纠缠光子,”说来自汉诺威莱布尼茨大学的物理学家 Michael Kues。“我们还希望继续使用光纤进行传统数据传输。”
“我们的研究是将传统互联网与量子互联网相结合的重要一步。”
该团队使用一种专门设计的设备来应用Serrodyne 技术,它会移动光纤中信号的相位,以将量子数据和同一频道上的经典数据。
但是,它以数据流不会相互干扰的方式执行此操作,从而保留量子流的纠缠状态。在网络的另一端,流可以再次分离出来,因此可以发送和接收两种类型的数据 - 这是一种混合通信方法。
这是科学家们首次能够使用光纤中的相同频率通道发送带有非纠缠数据的纠缠光。由于这些光纤已经构成了我们互联网的骨干,这意味着可以采用量子技术更快.
“纠缠的光子会阻塞光纤中的数据通道,阻止其用于常规数据传输,”说来自汉诺威莱布尼茨大学的物理学家 Jan Heine。
仍有许多挑战需要克服:研究正在继续尝试将量子信息进行更远距离传输不分手,并找到管理流量通过现有网络。
但是,如果我们能获得量子互联网启动并运行,它承诺在我们今天所知的互联网之上添加一层无与伦比的超级安全保护——如果不良行为者试图拦截数据,数据就会分解。
“我们的实验展示了混合网络的实际实施如何成功,”说库斯。
该研究已发表在科学进展.