By Дэн О'Ши опубликовано 04 ноя 2022
ОБНОВЛЕНИЕ 11: Вот ссылка на газету обсуждается ниже. История также была обновлена и теперь включает дополнительные комментарии Левониана о квантовых сетях, основанных на запутанности, а также более подробную информацию о том, как исследователи работали над этим проектом.
Amazon Web Services стоит за одним из крупнейших облачных сервисов квантовых вычислений, но AWS также вносит свой вклад в эту область посредством исследований. Его последнее научное достижение будет подробно описано в статье, которая должна быть опубликована в пятницу в журнале. Наука, может иметь серьезные последствия для эволюции квантовых сетей.
Ученые из AWS Центр квантовых сетей, который был запущен ранее в этом году, и Гарвардский университет, разработали метод за то, что квантовая память может работать при более высоких температурах, что может снизить затраты на сверххолодное охлаждение, обычно необходимое для поддержания очень холодной памяти, и повысить производительность и надежность квантовых повторителей, необходимых для увеличения сетевых расстояний.
Исследователи, в том числе авторы научных статей Давид Левонян, Барт Макиелсе, Яньци Хуан и Питер-Ян Стас, смогли «повысить рабочую температуру до чего-то, что сделает ваши криосистемы примерно в 10 раз дешевле и меньше, чем они должны были бы быть в противном случае, и это действительно начинает перемещать их [квантовую память] к чему-то, что могло бы быть в стойке в центра обработки данных», — сказал Левонян IQT News.
Он подчеркнул, что необходимо сделать гораздо больше, прежде чем такого рода достижения можно будет коммерциализировать и прежде чем квантовые сети на основе запутанности, использующие квантовые повторители, смогут получить широкое распространение, поскольку большая часть работы, связанной с квантовыми сетями, а точнее с квантовыми повторителями, остается в лаборатории. настройка на данный момент.
«Следующими шагами, и я бы не стал указывать временную шкалу, будет настройка сетей этих ретрансляционных устройств, чтобы показать, что вы можете настроить сеть QKD с несколькими переходами с парой разных пользователей на расстоянии, которое вы бы не сделали. мы не сможем достичь того, что уже есть в наличии», — сказал он.
Левонян признал, хотя и не уточнил сроки следующих шагов AWS, что это усовершенствование может помочь ускорить общие сроки развертывания сетей QKD на основе запутанности. и другие приложения квантовых сетей, основанные на запутанности, такие как квантовые облака и квантовые сенсорные сети. На осенней конференции IQT на прошлой неделе было много дискуссий о жизнеспособности технологии подготовки и измерения QKD относительно возможного развития сетей, основанных на запутанности, и из этих обсуждений стало ясно, что несколько компаний занимаются и продолжают развивать обе технологии. модели как архитектуры, основанные на запутанности, продолжают развиваться и совершенствоваться.
«Я бы сказал, что [такого рода достижения] действительно отодвигают сроки [разработки новых сетей и приложений, основанных на запутанности]», — сказал Левонян. «В некотором смысле, я думаю, что когда люди говорят о дорожной карте и о том, что происходит в ближайшей и долгосрочной перспективе, существует множество различных приложений, для которых можно использовать квантовые сети. Итак, QKD — это то, чем люди занимаются сейчас, а способность делать больше — это на самом деле просто вопрос расширения этого диапазона и появления новых возможностей. Я думаю, что когда люди думают о квантовых сетях, они думают, что есть и другие интересные приложения, которые также очень требовательны к сети и которые появятся… через пять или 10 лет».
Левонян, который был аспирантом-исследователем в Гарварде до того, как присоединился к AWS as в 2021 году в качестве ученого-исследователя квантовых явлений, также дал представление о том, как развивалась научная и инженерная работа, которая способствовала этому продвижению — и не все они были связаны с квантовыми явлениями: «Команда, нанятая AWS, занималась изготовлением и проектированием устройств, использованных в этом эксперименте, так что там была довольно большая часть работы… но за последние пару десятилетий в области фотоники было проделано много работ, и то, что мы построили эту систему, потребовало небольшого количества квантов – его способности переносить эти кремниевые дефекты в материал, который может хранить квантовую информацию – но на самом деле многое из того, что вокруг него связано, — это действительно крутая наука и техника о том, как направлять свет и переключать его между разными вещами, которые были разработаны по другим причинам 10 или 20 лет назад. У нас есть то преимущество, что мы можем воспользоваться достижениями, сделанными людьми тогда, и перенаправить их на создание систем квантовой связи».
Он добавил: «Чтобы дать вам некоторое представление о размере [участвующей команды] есть люди, которые сосредоточены на создании этих устройств – нанопроизводстве – в чистом помещении, и занимаются травлением, фотолитографией и дизайном фотоники. Это команда из двух или трех человек… В Гарварде есть группа… которая занимается именно этим… А еще есть люди, которые создают всю автоматизацию, оптику и электронику, которые вокруг этого и [также] занимаюсь квантовой физикой. Так что я бы сказал, что над каждой задачей работают примерно поровну: группы примерно из трех или четырех человек. Это довольно сложный процесс, и это одна из причин, почему я думаю, что имеет смысл вывести его из лаборатории и сделать частью корпоративных исследований и разработок. Кроме того, конечно, есть потенциал для разработки действительно полезных вещей для наших клиентов, это действительно находится на пороге того, что вы можете сделать как академическая группа».
Внимательно следите за новостями IQT, чтобы быть в курсе дальнейших обновлений этой истории.
Изображение: Изображение с помощью сканирующего электронного микроскопа (любезно предоставлено Центром квантовых сетей AWS) массива нанофотонной квантовой памяти на алмазном чипе. Фотонные устройства имеют ширину в миллионные доли дюйма.
Дэн О'Ши уже более 25 лет занимается телекоммуникациями и смежными темами, включая полупроводники, датчики, системы розничной торговли, цифровые платежи и квантовые вычисления/технологии.
