By 산드라 헬셀 게시일 09년 2022월 XNUMX일
Quantum News Briefs 9월 XNUMX일 먼저 분쇄된 플라스틱 병이 양자 센서용 나노 다이아몬드를 생성할 수 있는 방법에 대해 설명하고, 이어서 새로운 장치 독립적인 양자 암호화 방법이 보다 안전한 암호화를 제공할 수 있습니다. 매사추세츠 연방, 새로운 Northeastern University 양자 시설에 3.5만 달러의 R&D 보조금을 지급한 것은 세 번째입니다.
부서진 플라스틱 병으로 양자 센서용 나노다이아몬드 생성 가능
연구팀은 레이저 플래시를 사용하여 얼음 행성의 내부를 시뮬레이션하여 양자 센서에 필수적인 유형의 작은 다이아몬드를 생산하는 새로운 공정에 박차를 가했습니다. 해당 연구와 그 의미는 다음과 같이 보고되었습니다. 엔지니어링 및 기술(E&T) 여기에 요약되어 있습니다.
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(HZDR), Rostock 대학, 프랑스 École Polytechnique가 이끄는 국제 팀은 해왕성과 천왕성과 같은 얼음 행성 내부에서 무슨 일이 일어나는지 확인하기 위해 새로운 실험을 수행했습니다.
연구진은 단순한 PET 플라스틱의 얇은 필름에 레이저를 발사하고 집중적인 레이저 플래시를 사용하여 무슨 일이 일어나는지 조사했습니다. 한 가지 결과는 연구자들이 우리 태양계 주변의 얼음 거인 내부에 실제로 '다이아몬드 비'를 내리는 것을 확인할 수 있다는 것입니다.
이 방법은 예를 들어 고감도 양자 센서에 필요한 나노다이아몬드를 생산하는 새로운 방법을 확립할 수 있습니다. 그룹은 연구 결과를 저널에 발표했습니다. 과학의 발전.
해왕성과 천왕성과 같은 거대 얼음 행성의 내부 조건은 극심합니다. 온도는 섭씨 수천도에 달하고 압력은 지구 대기보다 수백만 배 더 높습니다. 그럼에도 불구하고 이와 같은 상태는 실험실에서 간략하게 시뮬레이션할 수 있습니다. 강력한 레이저 플래시가 필름과 같은 재료 샘플에 부딪혀 눈 깜박할 사이에 최대 6,000°C까지 가열되고 충격파를 생성하여 몇 나노초 동안 재료를 압축합니다. 대기압의 백만 배에 달합니다.
얼음 거인은 탄소와 수소뿐만 아니라 엄청난 양의 산소도 함유하고 있습니다. 적합한 필름 재료를 찾을 때 그룹은 일상적인 물질인 일반 플라스틱 병을 만드는 데 사용되는 수지인 PET를 발견했습니다. Kraus는 “PET는 얼음 행성의 활동을 시뮬레이션하기 위해 탄소, 수소, 산소 사이의 균형이 잘 잡혀 있습니다.”라고 말했습니다.
이 실험은 또한 이미 연마재와 광택제에 포함되어 있는 나노미터 크기 다이아몬드의 맞춤형 생산이라는 기술적 응용에 대한 전망을 열어줍니다. 앞으로는 고감도 양자 센서로 활용될 것으로 예상된다.
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새로운 장치 독립적인 양자 암호화 방법은 보다 안전한 암호화를 제공할 수 있습니다.
싱가포르 국립대학교(NUS)의 연구원들은 장치 독립적인 QKD 또는 DIQKD를 위한 새로운 프로토콜을 개발했습니다. Quantum News Briefs는 다음을 요약합니다. 뉴스딜 아래의 적용 범위.
장치 독립적인 QKD 또는 DIQKD의 경우 암호화 프로토콜은 사용되는 장치에 종속되지 않습니다. 교환을 위해 양자 기계식 키의 경우 광 신호가 송신기에 의해 수신기로 전송되거나 얽힌 양자 시스템이 사용됩니다. 키 생성을 위한 측정 설정은 하나가 아닌 두 가지가 사용됩니다. "키 생성을 위한 추가 설정을 도입하면 정보를 가로채는 것이 더 어려워지므로 프로토콜은 더 많은 노이즈를 허용하고 낮은 품질의 얽힌 상태에서도 비밀 키를 생성할 수 있습니다." 말했다 NUS의 찰스 림. 임씨도 이 연구의 저자 중 한 명이다.
기존 QKD 방식에서는 사용되는 양자소자의 특성이 잘 표현되어야 보안이 보장될 수 있다. “따라서 이러한 프로토콜의 사용자는 QKD 제공업체가 제공한 사양에 의존해야 하며 키 배포 중에 장치가 다른 작동 모드로 전환되지 않을 것이라는 점을 신뢰해야 합니다.”라고 주요 저자 중 한 명인 Tim van Leent가 설명했습니다.
연구자들은 그들의 방법이 이제 특징이 없고 신뢰할 수 없는 장치에서 비밀 키를 생성하는 데 도움이 되기를 바라고 있습니다. 그들은 이제 시스템을 확장하고 여러 개의 얽힌 원자 쌍을 통합하는 것을 목표로 하고 있습니다.
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매사추세츠 연방, 새로운 노스이스턴 대학교 양자 시설에 3.5만 달러의 R&D 보조금 지급
매사추세츠의 베이커-폴리토 행정부(Baker-Polito Administration)는 주에서 떠오르는 양자 감지 및 관련 기술 분야를 발전시키기 위한 약 3.5만 달러 규모의 프로젝트인 EQUAL(Experiential Quantum Advancement Laboratories)에 10만 달러의 새로운 보조금을 발표했습니다. Quantum News Briefs는 아래 발표의 핵심 사항을 공유합니다.
북동부가 주도하는 프로젝트는 새로운 파트너십을 구축하고 학술 기관 및 업계 파트너와 함께 진행 중인 여러 파트너십을 활용할 것입니다. 목표는 차세대 양자 기술을 개발하고, 학생과 근로자를 위한 양자 정보 과학 및 공학 교육을 강화하며, 양자 감지 및 관련 기술을 중심으로 업계와 정부 간의 더 큰 파트너십을 구축하는 것입니다.
Massachusetts Technology Collaborative(MassTech)의 혁신 연구소가 관리하는 Commonwealth의 공동 연구 및 개발 매칭 보조금 프로그램의 새로운 지원금은 R&D 기금의 우선 초점 영역인 양자 정보 과학을 발전시킬 것입니다. 목표 투자는 수요일 발표에 참석한 업계 파트너의 새로운 일자리 창출 및 수익 성장을 포함하여 단기적인 경제적 영향에 대한 강력한 잠재력을 가지고 있습니다.
이 보조금은 주에서 중요하고 독특한 기능을 제공할 시설인 새로운 초민감 실온 양자 센서의 개발을 지원할 것입니다. 노스이스턴은 전체 양자 컴퓨터를 개발하는 것보다 기술적으로 덜 까다로운 센서에 중점을 두어 향후 2~5년 내에 상용화할 수 있는 실행 가능한 경로를 제공하는 연구를 진행하고 있습니다.
이 프로젝트에는 양자 정보 과학에 능숙한 근로자에 대한 수요 증가에 대응하여 인력 교육에 중점을 둘 것입니다. 여기에서 전체 보도자료를 확인하세요.
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새로운 안정적인 양자 배터리는 전자기장에서 에너지를 안정적으로 저장할 수 있습니다.
양자 기술이 작동하려면 에너지가 필요합니다. 이러한 단순한 고려로 인해 지난 10년 동안 연구자들은 에너지 저장 장치로 사용되는 양자 역학 시스템인 양자 배터리에 대한 아이디어를 개발하게 되었습니다. 아주 최근에는 복잡계 이론 물리학 센터(PCS)의 연구원들이 기초 과학 연구소 (IBS) 한국은 양자전지의 충전 성능에 대해 엄격한 제한을 가할 수 있었다. 구체적으로, 그들은 보여주었다 양자 배터리 모음은 기존 충전 프로토콜에 비해 충전 속도를 엄청나게 향상시킬 수 있습니다. 이는 양자 배터리의 셀을 동시에 충전할 수 있는 양자 효과 덕분입니다.
이러한 이론적 성과에도 불구하고 양자 배터리의 실험적 구현은 여전히 부족합니다. 유일한 최근 주목할만한 반례 에너지 저장 목적으로 전자기장(레이저)에 의해 에너지가 제공되는 2단계 시스템(방금 소개한 큐비트와 매우 유사) 모음을 사용했습니다.
현재 상황을 고려할 때 양자 배터리로 사용할 수 있는 새롭고 더 접근하기 쉬운 양자 플랫폼을 찾는 것이 가장 중요합니다. 이러한 동기를 염두에 두고 동일한 IBS PCS 팀의 연구원들은 Giuliano Benenti(이탈리아 Insubria 대학교)와 협력하여 최근 과거에 많이 연구되었던 양자 역학 시스템인 마이크로메이저(micromaser)를 재검토하기로 결정했습니다. Micromaser는 원자 빔을 사용하여 다음을 수행하는 시스템입니다. 광자를 공동으로 펌핑합니다. 간단히 말해서, 마이크로메이저는 위에서 언급한 양자 배터리의 실험 모델에 대한 반사적 구성으로 생각할 수 있습니다. 에너지는 전자기장에 저장되며, 전자기장과 순차적으로 상호 작용하는 큐비트 스트림에 의해 충전됩니다.
IBS PCS 연구진과 공동연구자는 마이크로메이저가 양자 배터리의 우수한 모델 역할을 할 수 있는 기능을 가지고 있음을 보여주었습니다. 전자기장을 사용하여 에너지를 저장하려고 할 때 주요 관심사 중 하나는 원칙적으로 전자기장이 필요한 것보다 훨씬 많은 엄청난 양의 에너지를 흡수할 수 있다는 것입니다.
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Sandra K. Helsel, Ph.D. 1990년부터 프론티어 기술을 연구하고 보고했습니다. 그녀는 박사 학위를 받았습니다. 애리조나 대학교 출신.
