By Dan O'Shea közzétéve: 04. november 2022
FRISSÍTÉS 11.: Íme a link a laphoz alább tárgyaljuk. A sztorit frissítettük, hogy a Levonian több megjegyzést is tartalmazzon az összefonódáson alapuló kvantumhálózatokról, valamint további részleteket arról, hogyan dolgoztak a kutatók ezen a projekten.
Az Amazon Web Services áll az egyik legnagyobb felhőalapú kvantumszámítási szolgáltatás mögött, de az AWS is hozzájárult a területhez kutatásokkal. Legutóbbi kutatási eredményei, amelyeket a folyóiratban pénteken megjelenő cikkben részletezünk Tudomány, jelentős hatással lehet a kvantumhálózatok fejlődésére.
Az AWS tudósai Kvantumhálózati központ, amely az év elején indult, és a Harvard Egyetem, módszert dolgoztak ki lehetővé teszi a kvantummemóriák magasabb hőmérsékleten való működését, ami csökkentheti a rendkívül hideg hűtés költségeit, amelyek általában a memóriák nagyon hidegen tartásához szükségesek, és javíthatja a hálózati távolságok meghosszabbításához szükséges kvantumismétlők teljesítményét és megbízhatóságát.
Kutatók, köztük kutatási cikkek szerzői David Levonian, Bart Machielse, YanQi Huan és Pieter-Jan Stas, képesek voltak „olyanra emelni az üzemi hőmérsékletet, amitől a kriorendszerek körülbelül 10-szer olcsóbbak és kisebbek, mint amennyire egyébként szükségük lenne, és ami valóban elkezdi mozgatni azt [kvantummemóriát] valami felé, ami egy rackben lehet. adatközpont” – mondta Levonian az IQT Newsnak.
Hangsúlyozta, hogy sokkal többet kell tenni az ilyen fejlesztések kereskedelmi forgalomba hozatala előtt, és mielőtt a kvantumismétlőket használó, összefonódáson alapuló kvantumhálózatok széles körben elterjedhetnének, mivel a kvantumhálózatokkal, pontosabban a kvantumismétlőkkel kapcsolatos munka nagy része laborban marad. beállítást egyelőre.
"A következő lépés, és nem írnék rá idővonalat, az lenne, hogy hálózatokat állítsanak fel ezekből az átjátszó eszközökből, hogy megmutassák, hogy több ugrásos QKD hálózatot hozhat létre néhány különböző felhasználóval olyan távolságokon keresztül, amelyeket nem tenne. nem tudja elérni azt, ami most elérhető a polcról” – mondta.
Levonian elismerte, annak ellenére, hogy nem részletezte az AWS következő lépéseinek ütemezését, hogy a fejlesztés segíthet felgyorsítani az összefonódás-alapú QKD-hálózatok kiépítésének általános ütemezését. és más összefonódás-alapú kvantumhálózati alkalmazások, például kvantumfelhők és kvantumérzékelő-hálózatok. A múlt heti IQT őszi konferencián nagy vita folyt a QKD előkészítése és mérése életképességéről az összefonódás alapú hálózatok esetleges fejlesztéséhez képest, és ezekből a megbeszélésekből egyértelműen kiderült, hogy több vállalat folytatja és továbbfejleszti mindkettőt. Az összefonódás-alapú architektúrák tovább érnek és fejlődnek.
"Azt mondanám, hogy [ez a fajta előrelépés] megnöveli az idővonalat [az új összefonódás-alapú hálózatok és alkalmazások fejlesztéséhez]" - mondta Levonian. „Bizonyos szempontból úgy gondolom, hogy amikor az emberek ütemtervről beszélnek, és arról, hogy mi a közeli vagy hosszú távú, akkor nagyon sok különböző alkalmazás létezik, amelyekhez kvantumhálózatokat használhat. Tehát a QKD egy olyan dolog, amit az emberek most csinálnak, és a képesség, hogy többet tegyenek, valójában csak a tartomány növeléséről és új képességek bevezetéséről van szó. Azt hiszem, amikor az emberek a kvantumhálózatokra gondolnak, vannak más nagyszerű alkalmazások, amelyekről azt gondolják, hogy szintén nagyon megkövetelik a hálózatot, és amelyek… öt vagy tíz év múlva vannak.”
Levonian, aki diplomás kutató asszisztens volt a Harvardon, mielőtt 2021-ben kvantumkutatóként csatlakozott az AWS-hez, bepillantást nyújtott arra is, hogyan zajlott az a tudományos és mérnöki munka, amely lehetővé tette ezt az előrelépést – és ennek nem mindennek volt köze a kvantumhoz: „Az AWS által alkalmazott csapat elkészítette és megtervezte a kísérlethez használt eszközöket, tehát az ott végzett munka meglehetősen nagy része…. de van egy csomó munka, amit az elmúlt néhány évtizedben végeztek a fotonikával, és amit megépítettünk ennek a rendszernek, az az volt, hogy egy kis kvantumot vettünk – az a képessége, hogy ezeket a szilíciumhibákat olyan anyagokba dobja, amelyek képesek kvantuminformációkat tárolni – de Valójában sok dolog, ami körülötte van, nagyon klassz tudomány és mérnöki tudomány a fény irányításával és a különböző dolgok közötti váltással kapcsolatban, amelyeket más okokból fejlesztettek ki 10 vagy 20 évvel ezelőtt. Megvan az az előnyünk, hogy képesek vagyunk átvenni az emberek által akkoriban elért eredményeket, és újra felhasználni ezeket a kvantumkommunikációs rendszereket.”
Hozzátette: „Hogy megértsék [az érintett csapat] méretét, vannak olyan emberek, akik ezeknek az eszközöknek a megépítésére – a nanogyártásra – összpontosítanak, tiszta helyiségbe mennek, és megcsinálják a maratást, a fotólitográfiát és a fotonikus tervezést. Ez egy két-három fős csapat… A Harvardon történetesen van egy csoport… amely kifejezetten erre összpontosít… Aztán ott vannak azok az emberek, akik megépítik az összes automatizálást, optikát és elektronikát, ami körülveszi ezt, és [is] csináld meg a kvantumfizika elméleti dolgokat is. Szóval azt mondanám, hogy nagyjából egyenlően oszlik meg három-négy fős csoportokkal, akik mindegyiken dolgoznak. Ez egy meglehetősen bonyolult folyamat, és ez az egyik ok, amiért úgy gondolom, hogy van értelme kikerülni a laborból, és a vállalati K+F részeként végezni. Emellett természetesen az ügyfeleink számára valóban hasznos dolgok kifejlesztésének lehetősége is rejlik, ez valóban a küszöbön áll annak, hogy mit tehet tudományos csoportként.”
Figyelje az IQT News-t a történet további frissítéseiért.
Kép: Pásztázó elektronmikroszkóp képe (az AWS Center for Quantum Networking jóvoltából) nanofotonikus kvantummemóriák tömbjéről egy gyémánt chipen. A fotonikus eszközök milliomod hüvelyk szélesek.
Dan O'Shea több mint 25 éve foglalkozik távközléssel és kapcsolódó témákkal, beleértve a félvezetőket, érzékelőket, kiskereskedelmi rendszereket, digitális fizetéseket és kvantumszámítástechnikát/technológiát.
