By Ден О'Ші опубліковано 04 листопада 2022 р
ОНОВЛЕННЯ 11: Ось a посилання на статтю обговорюється нижче. Історія також була оновлена, щоб включити більше коментарів від Levonian про квантові мережі на основі заплутаності, а також більше деталей про те, як дослідники працювали над цим проектом.
Amazon Web Services стоїть за однією з найбільших хмарних служб квантових обчислень, але AWS також робить внесок у цю сферу завдяки дослідженням. Його останні досягнення в дослідженні, які будуть детально описані в статті, яка буде опублікована в п'ятницю в журналі Наука, може мати серйозні наслідки для еволюції квантових мереж.
Вчені з AWS Центр квантових мереж, який було запущено на початку цього року, і Гарвардський університет, розробили метод для того, щоб квантові пам’яті могли працювати при вищих температурах, що могло б зменшити витрати на ультрахолодне охолодження, яке зазвичай вимагається, щоб зберігати спогади дуже холодними, а також підвищити продуктивність і надійність квантових повторювачів, необхідних для збільшення відстаней мережі.
Дослідники, в тому числі автори наукових робіт Девід Левонян, Барт Макіелс, Янь Ці Хуан і Пітер-Ян Стас, змогли «підвищити робочу температуру до такого рівня, що зробить ваші кріосистеми приблизно в 10 разів дешевшими та меншими, ніж вони мали б бути в іншому випадку, і це дійсно почне рухати їх [квантову пам’ять] до того, що могло б бути в стійці в центр обробки даних», — сказав Левонян IQT News.
Він підкреслив, що потрібно зробити набагато більше, перш ніж цей вид прогресу можна буде комерціалізувати, і перш ніж квантові мережі на основі заплутаності з використанням квантових повторювачів зможуть отримати широке поширення, оскільки багато роботи, пов’язаної з квантовими мережами, а точніше з квантовими повторювачами, залишаються в лабораторії. налаштування на даний момент.
«Наступними кроками, і я б не ставив на них часову шкалу, буде налаштування мереж цих пристроїв-ретрансляторів, щоб показати, що ви можете налаштувати мережу QKD з кількома переходами з кількома різними користувачами на різних відстанях, які ви б не ми не зможемо досягти того, що зараз є в наявності», – сказав він.
Левоніан визнав, незважаючи на те, що не вказав конкретний графік наступних кроків AWS, що цей прогрес може допомогти прискорити загальний термін розгортання мереж QKD на основі заплутування. та інші додатки квантової мережі на основі заплутаності, такі як квантові хмари та квантові сенсорні мережі. Минулого тижня на осінній конференції IQT Fall було багато дискусій про життєздатність підготовки та вимірювання QKD щодо можливого розвитку мереж на основі заплутаності, і з цих обговорень стало ясно, що кілька компаній прагнуть і далі розвивають обидва. моделі як архітектури на основі заплутування продовжують розвиватися та вдосконалюватися.
«Я б сказав, що [такий прогрес] дійсно збільшує терміни [розробки нових мереж і додатків на основі заплутаності]», — сказав Левонян. «У певному сенсі, я думаю, що коли люди говорять про дорожню карту та про те, що в найближчій чи довгостроковій перспективі, існує багато різних програм, для яких можна використовувати квантові мережі. Таким чином, QKD – це те, чим люди займаються зараз, і можливість робити більше, це насправді лише питання розширення цього діапазону та надання нових можливостей. Я думаю, коли люди думають про квантові мережі, вони думають про інші круті додатки, які також дуже вимогливі до мережі, і які… через п’ять-десять років».
Левонян, який був аспірантом у Гарварді до того, як у 2021 році приєднався до AWS як квантовий дослідник, також дав уявлення про те, як розвивалася наукова та інженерна робота, яка уможливила цей прогрес, і це не все мало відношення до квантової: «Команда AWS виготовила та розробила пристрої, які використовуються для цього експерименту, тож досить велика частина роботи… але за останні кілька десятиліть було зроблено багато роботи з фотоніки, і те, що ми створили цю систему, полягало в тому, що ми взяли трохи квантів – його здатність передавати ці кремнієві дефекти в матеріал, який може зберігати квантову інформацію – але дійсно багато речей, які обертаються навколо цього, є справді класною наукою та технікою про те, як направляти світло та перемикати його між різними речами, які були розроблені з інших причин 10 або 20 років тому. У нас є перевага в тому, що ми можемо використовувати досягнення, досягнуті людьми того часу, і перепрофілювати їх для побудови цих квантових комунікаційних систем».
Він додав: «Щоб дати вам певне уявлення про розмір [залученої команди], є люди, які зосереджені на створенні цих пристроїв — виготовленні нанотехнологій — йдуть у чисті приміщення та займаються травленням, фотолітографією та фотонним дизайном. Це команда з двох-трьох людей… У Гарварді є група… яка зосереджується саме на цьому… А ще є люди, які розробляють всю автоматизацію, оптику та електроніку, які обертаються навколо цього та [також] також займаюся теорією квантової фізики. Тож я б сказав, що це рівномірно розподілено на групи з трьох-чотирьох людей, які працюють над кожною справою. Це досить складний процес, і це одна з причин, чому я вважаю, що має сенс вийти з лабораторії та зробити його частиною корпоративних досліджень і розробок. Крім того, звичайно, потенціал для розробки справді корисних речей для наших клієнтів полягає в тому, що це справді на порозі того, що ви можете зробити як академічна група».
Уважно стежте за новинами IQT, щоб дізнатися більше про цю історію.
Зображення: Зображення скануючого електронного мікроскопа (з люб’язного дозволу AWS Center for Quantum Networking) масиву нанофотонної квантової пам’яті на алмазному чіпі. Фотонні пристрої мають ширину в мільйонні частки дюйма.
Ден О'Ші понад 25 років висвітлював телекомунікації та суміжні теми, зокрема напівпровідники, датчики, системи роздрібної торгівлі, цифрові платежі та квантові обчислення/технології.
