Welches Netzwerk mit mehreren Knoten hat grundlegende Durchbrüche erzielt?

Das „Quanten“-Netzwerk mit mehreren Knoten hat grundlegende Durchbrüche erzielt. Der Akademiker der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Professor Pan Jianwei von der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas, Professor Bao Xiaohui und andere haben wichtige Fortschritte bei der Erforschung von Quantennetzwerken erzielt. Sie haben Multiphotoneninterferenz erfolgreich genutzt, um drei getrennte Kälte zu verschränken Atom-Quantenspeicher, die den Grundstein für den Aufbau von Quantenspeichern mit mehreren Knoten und über große Entfernungen legen.

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Chinesische Wissenschaftler haben grundlegende Durchbrüche bei der Erforschung von „Multi-Node-Quantennetzwerken“ erzielt

Akademiker der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Professor Pan Jianwei von der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas, Professor Bao Xiaohui und andere haben dies getan machte wichtige Fortschritte bei der Erforschung von Quantennetzwerken und nutzte erfolgreich Multiphotoneninterferenz zur Trennung von Quantenspeichern aus drei kalten Atomen, die miteinander verschränkt waren, und legte damit den Grundstein für den Aufbau eines Quantennetzwerks mit mehreren Knoten und großer Entfernung. Die renommierte internationale Fachzeitschrift „Nature Photonics“ veröffentlichte dieses Ergebnis kürzlich und der Gutachter hielt es für „einen Meilenstein in der Multi-Node-Quantennetzwerkforschung“.

Entsprechend dem bestehenden elektronischen Computernetzwerk bezieht sich das Quantennetzwerk auf die Verbindung zwischen entfernten Quantenprozessoren und kann je nach Entwicklungsgrad in drei Phasen unterteilt werden: Quantenschlüsselnetzwerk, Quantenspeichernetzwerk und Quantencomputernetzwerk.

Aufgrund des wichtigen Anwendungswerts von Quantennetzwerken ist der internationale Technologiewettbewerb sehr hart. Derzeit sind Quantenschlüsselnetzwerke relativ ausgereift und finden Eingang in groß angelegte Anwendungen, wie beispielsweise die „Beijing-Shanghai Trunk Line“ für quantensichere Kommunikation, die in meinem Land gebaut wurde. Im Hinblick auf die nächste Stufe von Quantenspeichernetzwerken bestehen die aktuellen Hauptziele der wissenschaftlichen Forschung darin, die Anzahl der Knoten zu erhöhen und den Abstand zwischen den Knoten zu vergrößern.

Die grundlegende Ressource für den Aufbau eines Quantenspeichernetzwerks ist die Quantenverschränkung zwischen Licht und Atomen. Die Helligkeit und Qualität der Verschränkung bestimmen den Maßstab und die Größe des Quantennetzwerks.

Basierend auf der Verschränkung von Licht hoher Helligkeit und Atomen gelang es den Forschern, drei Atomensemble-Quantenspeicher erfolgreich zu verschränken, indem sie mehrere Verschränkungspaare vorbereiteten und 3-Photonen-Interferenz nutzten.

Die drei Quantenspeicher im Experiment befinden sich in zwei unabhängigen Laboren, verbunden durch eine 18 Meter lange Singlemode-Glasfaser. Den Forschern zufolge wird erwartet, dass sie in Kombination mit relevanten neuen Speicher- und Verschränkungstechnologien in Zukunft die Anzahl der Knoten weiter erhöhen werden. Durch die Verwendung der Quantenfrequenzumwandlungstechnologie zur Umwandlung atomarer Wellenlängen in das Kommunikationsband wird auch erwartet, dass sich der Abstand zwischen ihnen erheblich vergrößert Knoten.

Erweiterte Informationen:

Quantenverschränkung Forscher der Quantentheorie haben schon lange den Schlüssel zur Quantenkommunikation entdeckt – die Quantenverschränkung. Quantenverschränkung beschreibt ein solches Phänomen: Zwei mikroskopisch kleine Teilchen befinden sich auf beiden Seiten des Universums, egal wie weit sie voneinander entfernt sind, solange die beiden Teilchen miteinander quantenverschränkt sind, ändert sich der Quantenzustand eines Teilchens Andere sehr weit entfernte Teilchen können ebenfalls verursacht werden. Der Zustand eines Teilchens ändert sich ebenfalls, und das Signal überschreitet die Barrieren von Zeit und Raum und wird direkt an ein anderes Teilchen gesendet.

Dieses magische Phänomen ist dem, was wir in unserem Leben „Telepathie“ nennen, sehr ähnlich. Zwei weit voneinander entfernte Menschen wollen gleichzeitig dasselbe tun, als ob es eine unsichtbare Schnur gäbe, die die beiden Menschen festhält.

Diese theoretisch überlegene Kommunikationsmethode hat den Ehrgeiz von Quantenwissenschaftlern geweckt, die versuchen, ein Quantennetzwerk aufzubauen, das mehrere zehn Millionen Mal schneller ist als das aktuelle Internet.

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