By ダン・オシェイ 04 年 2022 月 XNUMX 日に投稿
11 年 4 月 2022 日更新: 以下は 論文へのリンク 以下で説明します。この記事はまた、もつれベースの量子ネットワークに関するレボニアン氏のコメントと、研究者がこのプロジェクトにどのように取り組んだかについての詳細を含むように更新されました。
Amazon Web Services は、最大のクラウドベースの量子コンピューティング サービスの XNUMX つを支えていますが、AWS も研究を通じてこの分野に貢献しています。 その最新の研究の進歩は、金曜日にジャーナルに掲載される予定の論文で詳述されます 科学、 量子ネットワークの進化に大きな影響を与える可能性があります。
AWS の科学者 量子ネットワーキングセンター今年初めに立ち上げられた、ハーバード大学、 方法を開発しました これにより、通常はメモリを非常に低温に保つために必要な超低温冷凍のコストが削減され、ネットワーク距離を延長するために必要な量子リピータのパフォーマンスと信頼性が向上します。
研究論文の著者を含む研究者 David Levonian、Bart Machielse、YanQi Huan、Pieter-Jan Stas、 「動作温度を上昇させて、クライオ システムを通常の必要に比べて約 10 分の XNUMX のコストで小型化することができました。これにより、[量子メモリ] は実際にラック内のラックに搭載できるものへと移行し始めます。データセンター」と Levonian 氏は IQT News に語った。
彼は、量子ネットワーク、より具体的には量子リピーターに関連する多くの研究が研究室に残っているため、この種の進歩が商業化される前、および量子リピーターを使用したエンタングルメントベースの量子ネットワークが普及する前に、さらに多くのことを行う必要があることを強調しました.とりあえず設定。
「次のステップは、タイムラインは付けませんが、これらのリピータ デバイスのネットワークをセットアップして、離れた場所にいる数人の異なるユーザーとマルチホップ QKD ネットワークをセットアップできることを示すことです。」すぐに入手できるものでは達成できません」と彼は言いました。
Levonian 氏は、AWS の次のステップのスケジュールについては具体的ではなかったものの、この進歩がエンタングルメントベースの QKD ネットワークの展開の全体的なタイミングを早めるのに役立つ可能性があることを認めました。量子クラウドや量子センサー ネットワークなど、他のもつれベースの量子ネットワーク アプリケーションも含まれます。先週の IQT 秋カンファレンスでは、エンタングルメントベースのネットワークの最終的な開発と比較した、準備と測定の QKD の実行可能性について多くの議論が行われました。これらの議論から、いくつかの企業が両方のネットワークを追求し、さらに開発していることは明らかでした。エンタングルメントベースのアーキテクチャとしてのモデルは成熟し、改善され続けています。
「（この種の進歩は）（新しいエンタングルメントベースのネットワークとアプリケーションの開発の）スケジュールを確実に押し上げると思います」とレボニアン氏は述べた。 「ある意味、人々がロードマップや、近い将来と長期的なことについて話すとき、量子ネットワークを使用できるさまざまなアプリケーションがたくさんあると思います。つまり、QKD は現在人々が取り組んでいることであり、より多くのことができるようになり、実際にはその範囲を拡大し、新しい機能をもたらすという問題にすぎません。人々が量子ネットワークについて考えるとき、ネットワークに非常に要求の厳しい、他にも優れたアプリケーションがいくつか思い浮かぶと思いますが、それは… 10 年か XNUMX 年先のことです。」
2021 年に量子研究科学者として AWS に入社する前は、ハーバード大学の大学院研究助手を務めていたレボニアン氏は、この進歩を可能にした科学と工学の取り組みがどのように展開したかを垣間見せてくれました。そして、それはすべて量子と関係があるわけではありませんでした。 「AWS に雇用されたチームが行ったのは、この実験に使用されるデバイスの製造と設計でした。つまり、作業の大部分がそこで行われました。しかし、過去数十年にわたってフォトニクスに関しては多くの研究が行われてきました。そして私たちがこのシステムを構築したのは、少量の量子を利用することでした – これらのシリコンの欠陥を量子情報を保存できる材料に落とし込む彼の能力 – しかし含まれているものの多くは、10 年か 20 年前に別の理由で開発された、光を誘導し、異なるものに切り替える方法に関する非常に優れた科学と工学です。私たちは、当時人々が行った進歩を利用して、これらの量子通信システムの構築に再利用できるという利点を持っています。」
同氏はさらに、「（関与したチームの）規模をある程度感じてもらうために、これらのデバイスの構築、つまりナノファブリケーションに集中してクリーンルームに入り、エッチングやフォトリソグラフィー、フォトニクス設計を行う人々がいる。それは 2 人か 3 人のチームです... ハーバード大学には、たまたまそのことに焦点を当てたグループがあります... そして、これに関連するすべての自動化、光学系、および電子機器を構築する人々がいます[また] 量子物理学理論のことも行います。つまり、それぞれのことに取り組む 3 人か 4 人のグループでほぼ均等に分かれていると思います。これは非常に複雑なプロセスであり、それが研究室の外に移動して企業の研究開発の一環として行われることが理にかなっていると私が考える理由の 1 つです。それに加えて、もちろん、お客様にとって本当に役立つものが開発される可能性はあり、学術団体として何ができるかはまさに瀬戸際にあります。」
この記事の最新情報については、IQT News をよくご覧ください。
イメージ： ダイヤモンド チップ上のナノフォトニック量子メモリのアレイの走査型電子顕微鏡画像 (AWS 量子ネットワーキング センター提供)。 フォトニック デバイスの幅は XNUMX 万分の XNUMX インチです。
Dan O'Shea は、25 年以上にわたり、半導体、センサー、小売システム、デジタル決済、量子コンピューティング/テクノロジーなど、電気通信および関連トピックを扱ってきました。
