Если когда-либо будет возможно создать сверхбезопасный, супер-быстрый «квантовый интернет», то квантово-запутанные фотоны, совершенно необходимы для него — и ученые только что нашли очень полезный новый способ их генерации.
Квантовая запутанность — это явление, когда две частицы (например, фотоны) связаны друг с другом, независимо от физического расстояния между ними. Если что-то происходит с одной из частиц, что-то должно случиться и с другой.
Хотя физики до сих пор не до конца понимают, как именно происходит запутывание, это явление открывает возможность для связи на больших расстояниях с квантовым питанием — где сдвиги в частицах в одном месте приводят к сдвигам в запутанных частицах на огромном расстоянии.
Это конкретное исследование предполагает, что квантово-запутанные фотоны используются в качестве квантового распределения ключей (QKD), своего рода низкоуровневого квантового Интернета, где классические данные в форме единиц и нулей получают дополнительный уровень конфиденциальности и безопасности благодаря квантовой физике.
До сих пор запутанные фотоны, используемые для этих методов шифрования, были ограничены диапазоном длин волн ближнего инфракрасного излучения от 700 до 1550 нм, что делает их уязвимыми для помех от поглощающих свет газов и солнечного излучения.
Другими словами, подключение для передачи данных работает только ночью: не идеально для того, что предположительно является интернет-инфраструктурой следующего поколения.
Новое исследование показывает, как генерировать и обнаруживать запутанные фотоны на более длинной длине волны 2,1 микрометра, которая защищена от таких помех. Конечный результат — гораздо более надежный и стабильный канал связи.
«Мы продемонстрировали, что запутанные поляризацией пары фотонов могут генерироваться, управляться и обнаруживаться с помощью нашего подхода», — пишут исследователи в своей опубликованной статье.
«Эта работа предоставляет новую платформу для квантовой оптики и прокладывает путь для технологических приложений для квантового зондирования и квантовой защищенной связи на большие расстояния в этом режиме длин волн».
Для достижения этой цели исследователи использовали нелинейный кристалл из ниобата лития: запутанные пары фотонов создавались с помощью ультракоротких световых импульсов от лазера, направленного в кристалл.
Квантовый Интернет, если мы сможем понять, как его создать, обещает быть во много раз более мощным, более безопасным и более приватным, чем все, что мы имеем сегодня. Например, любые попытки взлома мгновенно разорвали бы соответствующее соединение — неплохая сеть безопасности.
Мы все еще далеки от реализации этой мечты — на расстоянии, в стабильности, в практичности — но инновации, подобные описанным, неуклонно сближают нас и превращают квантовые вычисления из гипотезы в реальность.
«Следующим важным шагом будет миниатюризация этой системы путем преобразования ее в интегрированные фотонные устройства, что сделает ее пригодной для массового производства и для использования в других прикладных сценариях», — говорит квантовый физик Майкл Куес из Ганноверского университета им. Лейбница в Германии.
Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.
Не каждый день будущее наступает раньше. Автомобили-роботы и персональные реактивные ранцы, возможно, еще какое-то время…
Масса покоя призрачных нейтрино — одна из самых востребованных величин в физике элементарных частиц, которую…
Возможно, на Марсе нет насекомых, но новые фотографии, сделанные с орбитального космического корабля, показали множество…
Крошечные тикающие атомы — это показатель, с помощью которого мы наиболее точно измеряем течение времени.…
Солнечные паруса — загадочный и величественный способ путешествовать по космическому заливу. Проводя аналогию с парусными…
Природным алмазам требуются миллиарды лет, чтобы сформироваться в условиях экстремального давления и температуры глубоко под…
Просмотреть комментарии
ИНФОРМАЦИОННАЯ ВСЕЛЕННАЯ
КОСМОС это Вечная, Единая, Субстанция, которая не имеет ни Массы, ни Пространства, ни Энергии. Эти понятия для Космоса Нулевые, их просто НЕТ. Субстанция КОСМОСА: это бесконечные множеств Осознанных Структур составленных из Основных Информационных Единиц в двоичном счислении.
Ее также можно назвать ИНФОРМАЦИОННОЙ ВСЕЛЕННОЙ.
Эту информацию человек уже в недалеком в будущем научится считывать через компьютер.
Понятия Массы, Энергии и Пространства начинают проявляться только во Вселенной. Когда информационные единицы Вселенной (0 , 1) превращаются в физические единицы (+ , - ). Когда Вселенная начинает рассматриваться как набор «Бесконечных Физических Множеств». Тогда возникают такие категории как: Пространство, Масса и Энергия
.....С увеличением дискретности Пространство и Масса начинают количественно и качественно меняться. Они начинают приобретать различные формы и свойства.
Дискретность есть множество, состоящее из изолированных точек. И именно в этом и состоит единство и общее понимание макро и микро миров.
Эти новые формы называют Измерения.
Масса с увеличением дискретности уменьшаются на столько, что на субатомном уровне ее уже «можно пренебречь». Уменьшаясь, Масса вещества постепенно переходит в Излучение (Энергию). Со временем, во Вселенной не остается Массы – она вся перейдет в Энергию (Волну). Энергия - элементарные частицы, еще имеют связь с Пространством. Они еще несут в себе силы Взаимодействий. Их еще можно обнаружить и можно изучать. Но, если продолжить дальше дискретность, дальше наступает самое интересное, Дальше происходит Качественный переход: элементарные частицы теряют свою Пространственную Определенность. Они начинают вести иначе, они приобретают новое качества. Эти качества, позволяет им ОДНОВРЕМЕННО присутствовать во всех измерениях и не присутствовать нигде.
Быть, и не Быть одновременно...
вывод:
Этим качеством может обладать только Информация. У информации нет ни Массы, ни Энергии и нет Пространственной характеристики. И н ф о р м а ц и я: это осознанные структуры представленные в двоичном счислении.
Происходит переход физических единиц Вселенной (+ , - ) в информационные единицы (0 , 1 ). И тогда Вселенная предстает как набор Бесконечных Информационных Множеств.
ИНФОРМАЦИОННАЯ ВСЕЛЕННАЯ: это основа существования ВСЕГО.
вывод:
Переход физических единиц Вселенной (+ , - )
в информационные единицы (0 , 1 ) и наоборот, объясняет принцип квантовой запутанности.