By 桑德拉·赫尔塞尔 09 年 2022 月 XNUMX 日发布
量子新闻简报 9 月 XNUMX 日 首先解释压碎的塑料瓶如何为量子传感器制造纳米金刚石，然后是新的独立于设备的量子加密方法可以提供更安全的加密。马萨诸塞州为东北大学新量子设施提供 3.5 万美元的研发资助，排名第三及更多
粉碎的塑料瓶可以为量子传感器制造纳米金刚石
一个研究小组使用激光闪光来模拟冰行星的内部，催生了一种生产量子传感器所必需的微型钻石的新工艺。这项研究及其影响发表在 工程与技术 (E&T) 并总结于此。
由亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫中心 (HZDR)、罗斯托克大学和法国理工学院领导的国际团队进行了一项新颖的实验，以确定海王星和天王星等冰行星内部发生了什么。
研究人员向简单的 PET 塑料薄膜发射激光，并利用强激光闪光研究了发生的情况。结果之一是，研究人员能够证实，它确实在太阳系外围的冰巨星内部下起了“钻石雨”。
这种方法可以建立一种生产纳米金刚石的新方法，例如高灵敏度量子传感器所需的纳米金刚石。该小组已在期刊上发表了其研究结果 科学进展.
海王星和天王星等冰冷巨行星的内部条件非常极端：温度高达数千摄氏度，压力比地球大气层大数百万倍。尽管如此，这样的状态可以在实验室中进行简单模拟：强大的激光闪光击中薄膜状材料样本，眨眼间将其加热至 6,000°C，并产生冲击波，将材料压缩几纳秒达到大气压的一百万倍。
冰巨星不仅含有碳和氢，还含有大量的氧。在寻找合适的薄膜材料时，该小组找到了一种日常物质：PET，这是制造普通塑料瓶的树脂。 “PET 在碳、氢和氧之间具有良好的平衡，可以模拟冰行星的活动，”克劳斯说。
该实验还为技术应用开辟了前景：纳米级金刚石的定制生产，这些金刚石已经包含在磨料和抛光剂中。未来，预计它们将被用作高灵敏度的量子传感器。
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新的独立于设备的量子加密方法可以提供更安全的加密
新加坡国立大学 (NUS) 的研究人员开发了一种独立于设备的 QKD 或 DIQKD 的新协议。量子新闻简报总结了 新闻交易 覆盖范围如下。
在设备无关的 QKD 或 DIQKD 的情况下，加密协议不依赖于所使用的设备。为了交换 量子 机械钥匙，要么由发射器将光信号发送到接收器，要么使用纠缠量子系统。使用两种而不是一种的密钥生成测量设置。 “通过引入密钥生成的附加设置，拦截信息变得更加困难，因此即使对于较低质量的纠缠态，该协议也可以容忍更多的噪声并生成密钥，” 说过 来自新加坡国立大学的查尔斯·林 (Charles Lim)。林也是该研究的作者之一。
在传统的QKD方法中，当所使用的量子器件经过良好的表征后，安全性就可以得到保证。 “因此，此类协议的用户必须依赖 QKD 提供商提供的规范，并相信设备在密钥分发期间不会切换到另一种操作模式，”主要作者之一 Tim van Leent 解释道。
研究人员希望他们的方法现在能够帮助使用未表征和不可信的设备生成密钥。他们现在的目标是扩展该系统并合并几个纠缠的原子对。
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马萨诸塞州为东北大学新量子设施提供 3.5 万美元的研发资助
马萨诸塞州贝克-波利托政府宣布为体验量子推进实验室 (EQUAL) 提供 3.5 万美元的新拨款，这是一个近 10 万美元的项目，旨在推动该州新兴的量子传感和相关技术领域的发展。量子新闻简报分享了以下公告的要点。
由东北大学牵头的项目将与学术机构和行业合作伙伴建立新的合作伙伴关系，并利用多个正在进行的合作伙伴关系。其目的是开发下一代量子技术，加强对学生和工人的量子信息科学和工程培训，并围绕量子传感和相关技术在行业和政府之间建立更广泛的合作伙伴关系。
该新奖项来自马萨诸塞州技术合作组织 (MassTech) 创新研究所管理的英联邦合作研究与开发配套补助金计划，将推动量子信息科学的发展，这是研发基金的优先重点领域。这项有针对性的投资具有巨大的短期经济影响潜力，包括创造新的就业机会和行业合作伙伴的收入增长，其中一些行业合作伙伴参加了周三的公告。
这笔赠款将支持新型超灵敏室温量子传感器的开发，这些设施将为该州提供重要且独特的能力。通过专注于比开发整个量子计算机技术要求更低的传感器，东北大学正在开展研究，为未来两到五年内的商业化提供可行的途径。
该项目将重点关注劳动力培训，以满足对具有量子信息科学知识的工人日益增长的需求。 请在此处查看完整的新闻稿。
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新型稳定量子电池可以在电磁场中可靠地存储能量
量子技术需要能量才能运行。这个简单的考虑促使研究人员在过去十年中开发了量子电池的想法，量子电池是用作能量存储设备的量子力学系统。最近，复杂系统理论物理中心（PCS）的研究人员 基础科学研究所 （IBS），韩国已经能够对量子电池可能的充电性能施加严格的限制。具体来说， 他们展示了 与传统充电协议相比，量子电池的集合可以带来充电速度的巨大提高。这要归功于量子效应，它允许量子电池中的电池同时充电。
尽管取得了这些理论成就，量子电池的实验实现仍然很少。唯一的 最近著名的反例 使用一组两级系统（与刚刚介绍的量子位非常相似）用于能量存储，能量由电磁场（激光）提供。
鉴于目前的情况，找到可用作量子电池的新的且更容易获得的量子平台显然是极其重要的。考虑到这一动机，来自同一 IBS PCS 团队的研究人员与 Giuliano Benenti（意大利因苏布里亚大学）合作，最近决定重新审视过去广泛研究的量子力学系统：微脉泽。 Micromaser 是一个使用原子束来 将光子泵入空腔。 简而言之，微微波激射器可以被认为是与上述量子电池实验模型相对应的配置：能量存储在电磁场中，电磁场由与其顺序相互作用的量子位流充电。
IBS PCS 研究人员及其合作者表明，微微波激射器具有使其能够成为出色的量子电池模型的特性。尝试使用电磁场来存储能量时的主要问题之一是，原则上，电磁场可能会吸收大量的能量，可能远远超过所需的能量。
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Sandra K. Helsel 博士自 1990 年以来一直在研究和报告前沿技术。她拥有博士学位。 来自亚利桑那大学。
