By 댄 오셔 게시일: 04년 2022월 XNUMX일
업데이트 11년 4월 2022일: 다음은 논문에 대한 링크 아래에서 논의됩니다. 또한 이 이야기는 얽힘 기반 양자 네트워크에 대한 Levonian의 더 많은 의견과 연구원들이 이 프로젝트에서 어떻게 작업했는지에 대한 자세한 내용을 포함하도록 업데이트되었습니다.
Amazon Web Services는 가장 큰 클라우드 기반 양자 컴퓨팅 서비스 중 하나를 뒷받침하고 있지만 AWS도 연구를 통해 이 분야에 기여해 왔습니다. 가장 최근의 연구 발전은 금요일에 저널에 게재될 예정인 논문에 자세히 설명될 예정입니다. 과학, 양자 네트워크의 진화에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.
AWS의 과학자들 양자 네트워킹 센터, 올해 초 출범한 하버드 대학교, 방법을 개발했다 양자 메모리가 더 높은 온도에서 작동할 수 있도록 함으로써 메모리를 매우 차갑게 유지하는 데 일반적으로 필요한 초저온 냉동 비용을 줄이고 네트워킹 거리를 확장하는 데 필요한 양자 중계기의 성능과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
연구 논문 저자를 포함한 연구자 David Levonian, Bart Machielse, YanQi Huan, Pieter-Jan Stas, "작동 온도를 다른 경우보다 약 10배 더 저렴하고 작게 만드는 수준으로 작동 온도를 높일 수 있었으며, 이는 실제로 [양자 메모리]를 랙에 있을 수 있는 무언가로 이동시키기 시작했습니다. 데이터 센터”라고 Levonian은 IQT News에 말했습니다.
그는 이러한 발전이 상용화되기 전에, 그리고 양자 중계기를 이용한 얽힘 기반 양자 네트워크가 널리 보급되기 전에는 훨씬 더 많은 작업이 이루어져야 한다고 강조했다. 양자 네트워크, 더 구체적으로는 양자 중계기와 관련된 많은 연구가 아직 연구실에 남아 있기 때문이다. 지금은 설정 중입니다.
“다음 단계는 타임라인을 명시하지는 않겠지만 이러한 중계기 장치의 네트워크를 설정하여 거리에 걸쳐 서로 다른 두 명의 사용자가 있는 멀티 홉 QKD 네트워크를 설정할 수 있음을 보여 주는 것입니다. 현재 기성품으로는 달성할 수 없습니다.”라고 그는 말했습니다.
Levonian은 AWS의 다음 단계 일정에 대해 구체적으로 밝히지 않았음에도 불구하고 이러한 발전이 얽힘 기반 QKD 네트워크 배포의 전체 타이밍을 가속화하는 데 도움이 될 수 있음을 인정했습니다. 양자 클라우드 및 양자 센서 네트워크와 같은 기타 얽힘 기반 양자 네트워크 애플리케이션이 있습니다. 지난주 IQT 가을 컨퍼런스에서는 얽힘 기반 네트워크의 최종 개발과 관련하여 QKD 준비 및 측정의 실행 가능성에 대해 많은 논의가 있었습니다. 이러한 토론을 통해 여러 회사가 두 가지 모두를 추구하고 더욱 발전시키고 있다는 것이 분명해졌습니다. 얽힘 기반 아키텍처로서의 모델은 계속해서 성숙하고 개선됩니다.
Levonian은 “[이런 종류의 발전]이 [새로운 얽힘 기반 네트워크 및 애플리케이션 개발의] 일정을 앞당긴다고 말하고 싶습니다.”라고 말했습니다. “어떤 면에서 사람들이 로드맵에 대해 이야기할 때, 단기와 장기에 대해 이야기할 때 양자 네트워크를 사용할 수 있는 다양한 애플리케이션이 있다고 생각합니다. 따라서 QKD는 사람들이 지금 하고 있는 일이고, 더 많은 일을 할 수 있는 능력은 실제로 그 범위를 늘리고 새로운 기능을 가져오는 문제일 뿐입니다. 사람들이 양자 네트워크에 대해 생각할 때 네트워크에 대한 요구가 매우 높고 앞으로 10~XNUMX년이 걸릴 다른 멋진 애플리케이션이 있다고 생각합니다.”
2021년에 양자 연구 과학자로 AWS에 합류하기 전 Harvard에서 대학원 연구 조교로 일했던 Levonian은 이러한 발전을 가능하게 한 과학 및 엔지니어링 작업이 어떻게 진행되었는지 간략하게 제공했으며, 이것이 모두 양자와 관련이 있는 것은 아닙니다. “AWS에 고용된 팀이 한 일은 이 실험에 사용된 장치를 제작하고 설계하는 것이었기 때문에 거기에서 수행된 작업의 상당 부분이… 하지만 지난 수십 년 동안 포토닉스에 대해 많은 작업이 이루어졌고 우리가 이 시스템을 구축한 것은 약간의 양자를 취한 것이었습니다. 이러한 실리콘 결함을 양자 정보를 저장할 수 있는 물질에 떨어뜨리는 그의 능력이었습니다. 실제로 그것을 둘러싸고 있는 많은 것들은 빛을 안내하고 10~20년 전에 다른 이유로 개발된 다른 것들 사이에서 전환하는 방법에 대한 정말 멋진 과학 및 공학입니다. 우리는 당시 사람들이 이룩한 발전을 활용하여 이러한 양자 통신 시스템을 구축하는 데 용도를 변경할 수 있다는 이점이 있습니다.”
그는 덧붙였습니다. “[관련된 팀의] 규모를 어느 정도 이해하기 위해 이러한 장치를 만드는 데 집중하는 사람들(나노 제조)이 클린룸에 들어가 에칭, 포토 리소그래피 및 포토닉스 설계를 수행하는 사람들이 있습니다. 그건 두세 사람으로 구성된 팀입니다… 하버드에는 우연히 그것에 초점을 맞춘 그룹이 있습니다… 그리고 자동화, 광학, 전자 장치를 모두 만드는 사람들이 있습니다. [또한] 양자 물리학 이론 작업도 수행합니다. 그래서 저는 각 작업을 3~4명 정도의 그룹으로 균등하게 나누어 작업하는 것이라고 말하고 싶습니다. 이는 상당히 복잡한 프로세스이므로 실험실을 벗어나 기업 R&D의 일부로 수행하는 것이 합리적이라고 생각하는 이유 중 하나입니다. 게다가, 물론 고객을 위해 정말로 유용한 것들이 개발될 가능성은 실제로 학술 그룹으로서 할 수 있는 일의 정점에 있습니다.”
이 이야기에 대한 추가 업데이트를 보려면 IQT 뉴스를 자세히 시청하세요.
이미지 : 다이아몬드 칩에 있는 나노포토닉 양자 메모리 어레이의 주사전자현미경 이미지(AWS 양자 네트워킹 센터 제공). 광자 장치의 너비는 XNUMX만분의 XNUMX인치입니다.
Dan O'Shea는 25년 넘게 반도체, 센서, 소매 시스템, 디지털 결제 및 양자 컴퓨팅/기술을 포함한 통신 및 관련 주제를 다루었습니다.
