光纤量子通信迎来新突破,中非两国科学家挑出异日网络坦然新方案

原标题:光纤量子通信迎来新突破,中非两国科学家挑出异日网络坦然新方案

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钛媒体快讯 | 1月26日新闻,近日,南非约翰内斯堡的金山大学(WITS)物理学院安德鲁·福布斯(Andrew Forbes)教授和他的团队,以及中国武汉的华中科技大学光电子科学与工程学院王健(Jian Wang)带领的团队共同挑出,全球量子网络必要长距离分布纠缠态,能够经由过程一条传统的光纤链路,就能实现多维纠缠传输模式的新手段,这将有助于在传统网络中跨传统光纤进走安放。该项钻研收获于1月25日登在了著名科学期刊《Science Advances》(科学挺进)上。

该论文的通讯作者 Forbes 教授在批准钛媒体采访时外示,新的钻研收获是一项为大多造福的光纤量子通讯技术,将现有的量子通信与偏振光子的上风,以及行使光模式进走的高维通信的上风结相符在一首,对网络坦然以及数据传输四周有着专门主要的作用。

“清淡人总是想要更益的通信体系,更快地下载他们喜欢益的电影和外交媒体。但现在,吾们也最先意识到新闻坦然的主要性。这项钻研收获,经由过程光纤量子数据传输新手段,使数据更添坦然,不管哪个国家有什么样的技术,吾们的做事是竖立一个基本坦然的量子网络形式,而这项钻研收获是其中主要的一步。”Forbes 对钛媒体外示。

更为主要的是,Forbes 在与钛媒体采访时挑及,该钻研收获或将在异日经由过程金砖国家发展配相符机制,进走更亲昵的深度配相符。中非两国强强说相符,招架网络坦然危境,意义远大而壮大。

一项打破技术瓶颈的量子通信钻研

2019年,量子在人类科技挺进中书写了浓墨重彩的一笔。谷歌的实验表清新“量子优厚性”,展现量子计算具有超越经典超级计算机的计算能力;量子物理学打破了规则,批准炎量穿过真空,让吾们逼真感受到量子维度上的振动效答等等。

原形上,量子力学也在不息影响着吾们生活,其构建首专门准确的原子钟,使 GPS 卫星全球定位、导航等技术成为能够。能够如许说,量子技术正逐渐走进千家万户当中,成为异日科学发展的一片面。

而在本篇论文,讲的是基于纠缠态的量子通信话题。量子通信是量子网络当中最为关键的一片面,融相符了当代物理学和光通信技术钻研的收获,由物理学基本原理来保证密钥分配过程的无条件坦然性。量子密钥分发(QKD)根据所行使量子状态特性的分别,能够分为基于测量和基于纠缠态两栽。

而本论文挑到的“基于纠缠态的量子通信”,就是其中之一,即两个经过耦相符的微不都雅粒子,在一个粒子状态被测量时,同时会得到另一个粒子的状态。

浅易来说,量子通信就是挑供无条件坦然量子网络的通信手段。

依照该论文的说法,现在的通信体系专门快,但是从根本上来说,这并不是绝对坦然的。而 Forbes 和王健团队的科研人员,期待打破现在的技术瓶颈,不再行使定制化的光纤电缆,经由过程传统单模光纤手段,实现高维编码,即多维纠缠传输模式,让通信更坦然。

两个光子纠缠在一首,本图主要表现在单模光纤上,能够实现多维纠缠传输。(来源:科学挺进论文)

Forbes 外示,金彩注册登陆开户这篇论文的稀奇之处在于,其展现了传统单模光纤中的多维纠缠传输,很益的均衡了网络兼容性和通信坦然性。以两个解放度扭弯、偏振被扭弯以形成螺旋光,图案也是如此,用于量子通信四周实践当中。原形上,他们还在论文当中还展现了在 250m 的单模光纤上的多维纠缠态的迁移,外明能够实现多数个二维子空间。

Forbes 通知钛媒体,接下来,他们还将做更多的测试,并且必要做 100 公里以上的测试环境,期待尝试开发新的量子制定等等。

关于中非两国科研人员在本钻研当中的分工,Forbes 对钛媒体外示,王健的团队带来更益的光纤专科知识,而 Forbes 团队拥有量子方面的专科钻研,两者属于强强说相符,期待实现异日量子网络的新范例。

(本文首发钛媒体,作者 | 林志佳,编辑 | 赵宇航)

论文作者介绍

王健

本篇论文的通讯作者之一是华中科技大学、武汉光电国家实验室的王健教授,1981 年 7 月生,其卒业于华中科技大学的光电子科学与工程学院,之后一向担任该专科的副教授、博士生导师等,他照样美国南添州大学博士后,王健教授还有一个职位,是华中科技大学光电子器件与集成功能实验室的主任助理。王健教授行为第一项现在负责人曾荣获国家特出青年科学基金、哺育部“新世纪特出人才声援计划”等奖项。

王健教授的钻研四周主要包括:(1)微纳光电子器件与集成(硅基光波导、铌酸锂光波导、微环谐振器、光子晶体光波导、外貌等离子体波导、石墨烯、超原料等)、(2)先辈高速光通信技术(模分复用和空分复用有关光通信、轨道角动量光通信等),(3)先辈高速光信号处理技术(波长转换、光开关、光逻辑、码型转换、新闻交换等)

通讯作者安德鲁·福布斯

本篇论文另一位通讯作者是南非约翰内斯堡的金山大学(WITS)物理学院组织光实验室的安德鲁·福布斯(Andrew Forbes)教授,其在 1998 年获得了纳塔尔大学(南非)的博士学位,2015 年 3 月,安德鲁(Andrew)以特出教授的身份添入威特沃特斯兰德大学(又被称为金山大学,U. Witwatersrand),并在此竖立了组织光实验室。另外,Forbes 照样《光学与光学快报》杂志的编辑委员会成员,南非著名的物理学家。他和门生曾在 2015 年获得 NSTF Photonics 奖项。本论文的共同第一作者 Isaac Nape 和 Jun Lui 都是他的门生。

论文地址:

https://advances.sciencemag.org/content/6/4/eaay0837

参考来源:

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posted @ 20-02-04 03:06  作者:admin  阅读量:

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