新實驗使量子互聯(lián)網(wǎng)更接近現(xiàn)實

雖然量子互聯(lián)網(wǎng)具有巨大的潛力，讓它連接到常規(guī)的舊互聯(lián)網(wǎng)有其挑戰(zhàn)。

現(xiàn)在，一項新的研究暗示了如何將現(xiàn)有和未來的網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來。

德國漢諾威萊布尼茨大學(xué)的研究人員進行的一項實驗表明，量子信息和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的經(jīng)典 1 和 0 如何通過同一根光纖傳輸。

這可能意味著一個幾乎不會被黑客入侵的互聯(lián)網(wǎng)，以及使用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施連接多個量子計算機在網(wǎng)絡(luò)中，有朝一日可能會提供一種獨特的處理能力方法，可以解決否則無法完成的計算任務(wù).

量子通信需要將密切相關(guān)的光波隔離發(fā)送，以保護它們微妙糾纏的關(guān)系，這意味著它們需要單獨傳輸?shù)絺鹘y(tǒng)的數(shù)據(jù)承載光波。這使得將所有東西都發(fā)送到同一管道中變得很棘手。

“為了使量子互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實，我們需要通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸糾纏光子，”說來自漢諾威萊布尼茨大學(xué)的物理學(xué)家 Michael Kues。“我們還希望繼續(xù)使用光纖進行傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸。”

“我們的研究是將傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)與量子互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的重要一步?！?/p>

該團隊使用一種專門設(shè)計的設(shè)備來應(yīng)用Serrodyne 技術(shù)，它會移動光纖中信號的相位，以將量子數(shù)據(jù)和同一頻道上的經(jīng)典數(shù)據(jù)。

但是，它以數(shù)據(jù)流不會相互干擾的方式執(zhí)行此操作，從而保留量子流的糾纏狀態(tài)。在網(wǎng)絡(luò)的另一端，流可以再次分離出來，因此可以發(fā)送和接收兩種類型的數(shù)據(jù) - 這是一種混合通信方法。

這是科學(xué)家們首次能夠使用光纖中的相同頻率通道發(fā)送帶有非糾纏數(shù)據(jù)的糾纏光。由于這些光纖已經(jīng)構(gòu)成了我們互聯(lián)網(wǎng)的骨干，這意味著可以采用量子技術(shù)更快.

“糾纏的光子會阻塞光纖中的數(shù)據(jù)通道，阻止其用于常規(guī)數(shù)據(jù)傳輸，”說來自漢諾威萊布尼茨大學(xué)的物理學(xué)家 Jan Heine。

仍有許多挑戰(zhàn)需要克服：研究正在繼續(xù)嘗試將量子信息進行更遠距離傳輸不分手，并找到管理流量通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。

但是，如果我們能獲得量子互聯(lián)網(wǎng)啟動并運行，它承諾在我們今天所知的互聯(lián)網(wǎng)之上添加一層無與倫比的超級安全保護——如果不良行為者試圖攔截數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)就會分解。

“我們的實驗展示了混合網(wǎng)絡(luò)的實際實施如何成功，”說庫斯。

該研究已發(fā)表在科學(xué)進展.

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