在量子协议中使用结构化光进行更快,更安全的通信

时间:2019-10-31 14:24 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

在量子协议中使用结构化光进行更快,更安全的通信

  量子力学正在拥抱光的模式,以创建可以被用来构建基于光的量子网络的字母。

  结构化光是描述光的图案或图片的一种奇特的方式,但是当之无愧的,因为它可以保证未来的通信将更快,更安全。

  在过去的100年中,量子力学已经走了很长一段路,但是还有很长的路要走。在AVS量子科学,从AIP出版,威特沃特斯兰德南非大学的研究人员回顾了量子协议使用结构光来创造一个更大的编码字母,更强的安全性和更好的抗噪音所取得的进展。

  作者安德鲁·福布斯(Andrew Forbes)说:“我们真正想要的是对光进行量子力学。” “通过这种方式,我们的意思是光会以各种可以独特的方式出现-就像我们的脸一样。”

  由于光的图案可以彼此区分,因此它们可以用作字母形式。他说:“很酷的事情是,至少在原则上至少有无限的模式集,因此可以使用无限的字母。”

  传统上,量子协议是用光的偏振实现的,光的偏振只有两个值-一个两级系统,每个光子的最大信息容量仅为1位。但是通过使用光的图案作为字母,信息容量更高。而且,它的安全性更强,并且提高了对噪声(例如背景光波动)的鲁棒性。

  福布斯对杏鑫娱乐注册平台说:“光的模式是通往我们所谓的高维状态的途径。” “它们是高维的,因为量子过程涉及许多模式。不幸的是,用于管理这些模式的工具包仍未开发,需要大量工作。”

  量子科学界最近在科学和衍生技术方面取得了许多值得注意的进步。例如,现已证明纠缠交换是利用光的空间模式(量子中继器的核心成分)进行的,而现在可以通过高维量子密钥分发协议来实现节点之间安全通信的方式。它们共同使我们更接近快速安全的量子网络。

  同样,已经实现了用于量子计算机的奇异多方高维态的构造,以及在重影成像(通过组合来自两个光检测器的光而产生)中增强的分辨率。然而,要完全控制纠缠在高维上的多个光子,仍然难以突破二维的无处不在的两个光子。

  福布斯说:“我们知道如何创建和检测纠缠在图案中的光子。” “但是我们实际上并不能很好地控制它们从一个点到另一个点,因为它们在大气和光纤中会变形。而且我们真的不知道如何有效地从中提取信息。目前需要太多的测量。”

  福布斯和他的合著者艾萨克·纳佩(Isaac Nape)帮助开拓了混合动力州的使用方法,这是另一个巨大的进步。旧的教科书量子力学是用极化完成的。

  福布斯说:“事实证明,通过将模式与极化相结合,可以同时利用两全其美,可以使用更简单的工具有效地实现许多协议。” 混合状态而不是模式的二维,而是允许访问多维状态,例如,无限的二维系统集。这似乎是真正实现基于光模式的量子网络的一种有前途的方法。”

当前位置:主页 > 物理知识 >

声明:本文杏鑫娱乐整理不代表个人观点,转载请注明原文,点击还能查看更多的文章;本文网址: http://www.kozbods.com/wuli/82.html

围观: 次 | 责任编辑:杏鑫



回到顶部