Среда, 4 февраля, 2026

Технология ‘сжатого света’ может ускорить путь к квантовым сетям

Исследователи из Fermilab и Caltech продемонстрировали жизнеспособность метода использования сжатого света для значительного увеличения скорости генерации запутанных пар частиц на большие расстояния. Об этом сообщает news.fnal.gov.Этот прорыв решает критическую проблему в создании крупномасштабных квантовых сетей.

Представьте себе будущее, где сети запутанных фотонов, используя уникальные свойства квантовой физики, позволят создавать вычислительные технологии, превосходящие все известные нам сегодня.

Исследователи из Национальной ускорительной лаборатории Ферми Министерства энергетики США и Калифорнийского технологического института используют особый вид света, называемый ‘сжатым светом’, который, по их мнению, может преодолеть ключевые вызовы в создании масштабируемых квантовых сетей.

Это передовое исследование представляет собой важный шаг на пути к созданию квантовой сети, которая может трансформировать научные исследования, связывая мощные квантовые компьютеры.

Эти сети основываются на запутанных кубитах — парах квантовых битов, которые обмениваются информацией на расстоянии. В квантовой физике запутывание происходит, когда два или более частиц связываются таким образом, что изменение одной влияет на другую, даже если они находятся далеко друг от друга.

Исследователи работают над генерацией и распределением запутанных кубитов на большие расстояния для создания более крупных квантовых сетей. Однако квантовые сети по оптоволоконным кабелям сталкиваются с проблемами, такими как потеря сигнала, декогеренция памяти и задержки, присущие современным технологиям связи.

Новое исследование, возглавляемое Fermilab, показывает потенциал протокола квантовой сети, который может преодолеть эти вызовы с помощью сжатого света — особого состояния света с пониженным шумом и повышенной чувствительностью для улавливания слабых сигналов. Это исследование является первым шагом к увеличению скорости генерации запутанности, что является ключевым требованием для крупномасштабных квантовых сетей.

Для кодирования кубитов с квантовой информацией ученые используют различные методы. Один из подходов использует фотоны — пакеты световой энергии, которые имеют как волновые, так и частичные свойства — которые ученые готовят особыми способами для манипуляции и контроля кубитов.

Новый метод, описанный в исследовании, использует два типа оптического кодирования. Сочетание этих методов помогает преодолеть слабости каждого и значительно увеличивает скорость генерации запутанных пар на большие расстояния.

Для передачи запутанности от одной пары кубитов к другой ученые используют процесс, называемый обменом запутанностью. В отличие от традиционных методов, которые производят только одну запутанную пару за обмен, сжатый свет позволяет запутывать множество кубитов.

‘Чем больше запутанных пар на световой сигнал, тем выше эффективность распределения запутанности’, — сказал Александру Макридин, ученый из Fermilab, возглавлявший это исследование. ‘Но поскольку запутанные кубиты быстро распадаются, скорость генерации запутанности очень важна при создании таких сетей. Чем больше мы создаем, тем лучше’.

Используя новую технику, ученые генерируют запутанные пары, готовя свет в двух удаленных местах. Оба источника света отправляются на центральный участок, равноудаленный от них, и проходят через светоделитель, который разделяет их на два световых луча, один передаваемый и один отраженный. Световые лучи возвращаются в центральное место, где они снова объединяются и измеряются. Законы квантовой механики диктуют, что измерение уничтожает свет, но оставляет множество пар дальнобойных запутанных кубитов.

Эффективность метода зависит от силы сжатия, но современные технологии ограничивают, насколько можно сжать.

‘Я рассчитал, что для создания одной дополнительной запутанной пары требуется три децибела сжатия’, — пояснил Макридин.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

Фермеры против реформы: «Смотрич ставит нас к стенке»

Фермеры Израиля протестуют против реформы молочной отрасли. Министр Смотрич продвигает изменения, которые, по мнению фермеров, приведут к закрытию хозяйств.

Резервист ЦАХАЛа тяжело ранен при обстреле в секторе Газа

Резервист ЦАХАЛа получил тяжелые ранения в секторе Газа. Инцидент произошел на севере сектора. Готовится ответ на обстрелы.

ЦАХАЛ меняет правила игры: как армия готовится к новому этапу

ЦАХАЛ вводит новую директиву о призыве харедим, впервые устанавливая четкие рамки службы. Это решение направлено на восполнение нехватки боевых кадров и адаптацию армии к новым реалиям.

Тройное убийство в Бейт-Берль: месть за кровь (видео)

В Бейт-Берле трое мужчин получили огнестрельные ранения и скончались в больнице. Полиция считает причиной месть за давний конфликт.

ЦАХАЛ расчищает границу: ЮНИФИЛ обвиняет в нарушении резолюции 1701

ЦАХАЛ начал операцию в Южном Ливане, расчищая границу от растительности. ЮНИФИЛ обвиняет Израиль в нарушении резолюции 1701 ООН.

Top Tags:

Больше из категории

SpaceX запустит миллион спутников для дата-центров в космосе

SpaceX готовит грандиозный проект: вывод до миллиона спутников для создания космических дата-центров. Это изменит будущее облачных вычислений и обработки данных.

Квантовый прорыв: Стэнфордские ученые приблизили эру миллионных кубитов

Стэнфордские ученые сделали прорыв в создании квантовых компьютеров. Разработаны оптические резонаторы, приближающие эру миллионных кубитов и ускоряющие сложные вычисления.

1200 дунамов пустыни накормят Израиль: беспрецедентное соглашение открывает новую эру в Рамат-Негеве

1200 дунамов пустыни выделено для расширения исследований в области сельского хозяйства. Новое соглашение открывает беспрецедентные возможности для инноваций в Рамат-Негеве.

IonQ покупает SkyWater: квантовые компьютеры получат американскую прописку

IonQ покупает SkyWater, крупнейшего производителя полупроводников в США, за 1,8 млрд долларов. Это позволит ускорить разработку квантовых компьютеров и обеспечить их производство в Америке.

SpaceX вывела на орбиту 25 спутников Starlink

SpaceX успешно запустила 25 спутников Starlink. Ракета Falcon 9 стартовала с базы Ванденберг, выведя аппараты на низкую околополярную орбиту Земли.

Nvidia тратит $20 млрд на стартап: ответ Google в гонке ИИ

Nvidia вложила $20 млрд в стартап, чтобы усилить позиции в гонке ИИ. Это ответ на растущее влияние Google и переход к инференсу.

Израильские ученые разработали революционную технологию для борьбы с ожирением

Израильские ученые создали прорывную технологию лечения ожирения. Микророботы доставляют лекарства в жировые клетки, обещая высокую эффективность и безопасность. Ожидается, что метод изменит подходы к борьбе с лишним весом.

Израильские ученые открывают новые горизонты в терагерцовых технологиях

Израильские ученые из Техниона совершили прорыв в терагерцовых технологиях, разработав инновационные двухмерные материалы. Это открывает беспрецедентные возможности для создания следующего поколения квантовых устройств.

Популярные категории