By Dan O'Shea postat pe 04 noiembrie 2022
UPDATE 11/4/2022: Iată a link către hârtie discutat mai jos. Povestea a fost, de asemenea, actualizată pentru a include mai multe comentarii de la Levonian despre rețelele cuantice bazate pe încurcare, precum și mai multe detalii despre modul în care cercetătorii au lucrat la acest proiect.
Amazon Web Services se află în spatele unuia dintre cele mai mari servicii de calcul cuantic bazate pe cloud, dar și AWS a adus contribuții în domeniu prin cercetare. Cel mai recent progres al cercetării, va fi detaliat într-o lucrare programată să fie publicată vineri în jurnal Ştiinţă, ar putea avea implicații majore pentru evoluția rețelelor cuantice.
Oameni de știință de la AWS Centrul pentru rețele cuantice, care a fost lansat la începutul acestui an, și Universitatea Harvard, au dezvoltat o metodă pentru a permite memoriilor cuantice să funcționeze la temperaturi mai ridicate, ceea ce ar putea reduce costurile de refrigerare ultra-reci necesară de obicei pentru a menține amintirile foarte reci și ar putea îmbunătăți performanța și fiabilitatea repetoarelor cuantice necesare pentru extinderea distanțelor de rețea.
Cercetători, inclusiv autori de lucrări de cercetare David Levonian, Bart Machielse, YanQi Huan și Pieter-Jan Stas, au reușit „să mărească temperatura de funcționare la ceva care face sistemele tale criogenice de aproximativ 10 ori mai ieftine și mai mici decât ar trebui să fie altfel, și asta chiar începe să o mute [memoria cuantică] către ceva care ar putea fi într-un rack într-un centru de date”, a declarat Levonian pentru IQT News.
El a subliniat că trebuie făcut mult mai mult înainte ca acest tip de avansare să poată fi comercializat și înainte ca rețelele cuantice bazate pe întricare, care utilizează repetoare cuantice, să poată deveni larg răspândite, deoarece multe lucrări legate de rețelele cuantice și, mai precis, de repetoarele cuantice, rămân într-un laborator. setare pentru moment.
„Următorii pași, și nu aș pune o cronologie, ar fi configurarea rețelelor acestor dispozitive repetoare pentru a arăta că puteți configura o rețea QKD multi-hop cu câțiva utilizatori diferiți pe distanțe pe care le-ați face” nu pot realiza cu ceea ce este disponibil acum de pe raft”, a spus el.
Levonian a recunoscut, deși nu a fost specific cu privire la calendarul AWS pentru următorii pași, că progresul ar putea ajuta la accelerarea calendarului general pentru implementarea rețelelor QKD bazate pe încurcare. și alte aplicații de rețea cuantică bazate pe întricare, cum ar fi norii cuantici și rețelele de senzori cuantici. La conferința de toamnă IQT de săptămâna trecută a existat o mare discuție despre viabilitatea QKD-ului pregătit și măsurat în raport cu eventuala dezvoltare a rețelelor bazate pe încurcare și a reieșit clar din aceste discuții că mai multe companii urmăresc și dezvoltă în continuare atât modelele ca arhitecturi bazate pe încurcare continuă să se maturizeze și să se îmbunătățească.
„Aș spune [acest tip de avansare] crește cronologia [pentru dezvoltarea de noi rețele și aplicații bazate pe încurcături]”, a spus Levonian. „Într-un fel, cred că atunci când oamenii vorbesc despre foaie de parcurs și despre ceea ce este pe termen apropiat versus pe termen lung, există o mulțime de aplicații diferite pentru care poți folosi rețelele cuantice. Deci, QKD este ceva pe care oamenii îl fac acum, iar capacitatea de a face mai mult, este într-adevăr doar o chestiune de a mări această gamă și de a aduce noi capabilități. Cred că atunci când oamenii se gândesc la rețelele cuantice, există și alte aplicații interesante la care se gândesc, care sunt, de asemenea, foarte solicitante pentru rețea și care sunt... cinci sau 10 ani mai departe.”
Levonian, care a fost asistent de cercetare absolvent la Harvard înainte de a se alătura AWS în 2021 ca om de știință în cercetare cuantică, a oferit, de asemenea, o privire asupra modului în care s-au desfășurat lucrările de știință și inginerie care au permis acest progres – și nu toate au avut de-a face cu cuantică: „Ceea ce a făcut echipa angajată de AWS a fost să fabrice și să proiecteze dispozitivele utilizate pentru acest experiment, deci o parte destul de mare din munca de acolo... dar s-au făcut o grămadă de lucrări în domeniul fotonicului în ultimele două decenii, iar ceea ce am construit acest sistem a fost să luăm un pic de cuantum – capacitatea lui de a arunca aceste defecte de siliciu în material care poate stoca informații cuantice – dar într-adevăr, o mulțime de lucruri care se înfășoară în jurul ei sunt știință și inginerie foarte interesante despre cum să ghidezi lumina și să o schimbi între diferite lucruri care au fost dezvoltate din alte motive acum 10 sau 20 de ani. Avem avantajul de a fi capabili să luăm progresele pe care oamenii le-au făcut atunci și să le reorientăm spre construirea acestor sisteme de comunicații cuantice.”
El a adăugat: „Pentru a vă oferi o idee despre dimensiunea [echipei implicate], există oameni care se concentrează pe construirea acestor dispozitive – fabricarea nano – care merg într-o cameră curată și fac acea gravare, litografie foto și design fotonic. Este o echipă formată din doi sau trei oameni... La Harvard, se întâmplă să fie un grup... care se concentrează în mod special pe asta... Și apoi sunt oamenii care construiesc toate automatizările, optica și electronicele care sunt învăluite în jurul asta și [de asemenea] faceți și chestii legate de teoria fizicii cuantice. Așa că aș spune că este vorba despre împărțirea egală cu grupuri de trei sau patru persoane care lucrează la fiecare lucru. Este un proces destul de complicat și acesta este unul dintre motivele pentru care cred că are sens ca acesta să se mute din laborator și să fie realizat ca parte a cercetării și dezvoltării corporative. În plus, desigur, potențialul ca lucruri cu adevărat utile să fie dezvoltate pentru clienții noștri este că este într-adevăr în pragul a ceea ce poți face ca grup academic.”
Urmărește îndeaproape Știrile IQT pentru actualizări suplimentare la această poveste.
Imagine: O imagine cu microscopul electronic de scanare (cu ajutorul AWS Center for Quantum Networking) a unei serii de amintiri cuantice nanofotonice pe un cip de diamant. Dispozitivele fotonice au o lățime de milionimi de inch.
Dan O'Shea a acoperit telecomunicații și subiecte conexe, inclusiv semiconductori, senzori, sisteme de vânzare cu amănuntul, plăți digitale și calcul/tehnologie cuantică de peste 25 de ani.
