By 丹·奥谢 04 年 2022 月 XNUMX 日发布
11 年 4 月 2022 日更新：这是 论文链接 下面讨论。该故事还进行了更新，包括 Levonian 关于基于纠缠的量子网络的更多评论，以及有关研究人员如何开展该项目的更多细节。
Amazon Web Services 是最大的基于云的量子计算服务之一，但 AWS 也一直通过研究为该领域做出贡献。 它的最新研究进展将在定于周五发表在该杂志上的一篇论文中详细介绍 科学 可能对量子网络的发展产生重大影响。
AWS 的科学家 量子网络中心，今年早些时候推出，和哈佛大学， 开发了一种方法 允许量子存储器在更高的温度下运行，这可以降低通常需要使存储器保持低温所需的超冷制冷成本，并提高扩展网络距离所需的量子中继器的性能和可靠性。
研究人员，包括研究论文作者 David Levonian、Bart Machielse、YanQi Huan 和 Pieter-Jan Stas， 我们能够“将工作温度提高到使你的冷冻系统比原本需要的成本和体积小 10 倍左右的水平，这真正开始将它 [量子存储器] 朝着可以放在机架中的东西发展数据中心，”Levonian 告诉 IQT 新闻。
他强调，在这种进步能够商业化之前，以及在使用量子中继器的基于纠缠的量子网络能够变得广泛之前，还需要做更多的工作，因为与量子网络相关的很多工作，更具体地说，与量子中继器相关的工作仍在实验室中现在设置。
“接下来的步骤，我不会在上面放一个时间表，将建立这些中继器设备的网络，以表明你可以建立一个多跳 QKD 网络，其中有几个不同的用户，你不会这样做'现在用现成的东西无法实现，”他说。
Levonian 承认，尽管没有具体说明 AWS 下一步的时间表，但这一进展可能有助于加快基于纠缠的 QKD 网络部署的总体时间安排。以及其他基于纠缠的量子网络应用，例如量子云和量子传感器网络。在上周的 IQT 秋季会议上，对准备和测量 QKD 相对于基于纠缠的网络的最终发展的可行性进行了大量讨论，从这些讨论中可以清楚地看出，一些公司正在追求并进一步开发这两种技术。随着基于纠缠的架构的模型不断成熟和改进。
“我想说，[这种进步]确实推迟了[开发新的基于纠缠的网络和应用程序]的时间表，”莱沃尼安说。 “在某些方面，我认为当人们谈论路线图以及近期与长期的路线图时，您可以使用量子网络来实现许多不同的应用。因此，QKD 是人们现在正在做的事情，并且有能力做更多的事情，这实际上只是一个扩大范围并带来新功能的问题。我认为，当人们想到量子网络时，他们会想到一些其他很酷的应用程序，这些应用程序对网络的要求也很高，而且是……五年或十年后的事。”
Levonian 在 2021 年作为一名量子研究科学家加入 AWS 之前曾是哈佛大学的研究生研究助理，他也让我们了解了推动这一进步的科学和工程工作是如何发挥作用的——而且它并不完全与量子有关： “AWS 雇用的团队所做的是制造和设计用于该实验的设备，因此其中相当大一部分工作......但在过去的几十年里，我们在光子学方面做了很多工作，我们构建这个系统的目的是利用一点量子——他能够将这些硅缺陷放入可以存储量子信息的材料中——但是事实上，围绕它的很多东西都是非常酷的科学和工程，关于如何引导光并在 10 或 20 年前出于其他原因开发的不同东西之间进行切换。我们的优势在于能够利用人们当时取得的进步并将其重新用于构建这些量子通信系统。”
他补充道，“为了让你对[相关团队]的规模有一定的了解，有些人专注于构建这些设备——纳米制造——进入洁净室，进行蚀刻、光刻和光子学设计。这是一个由两三个人组成的团队……在哈佛，恰好有一个小组……专门专注于这一点……然后有人构建了所有自动化、光学和电子设备，这些都围绕着这一点[同时]也做量子物理理论的研究。所以我想说的是，每件事都由大约三到四个人的小组平均分配。这是一个相当复杂的过程，这就是我认为将其走出实验室并作为企业研发的一部分来完成的原因之一。此外，当然，为我们的客户开发真正有用的东西的潜力是，它确实处于学术团体可以做的事情的风口浪尖。”
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图片： 金刚石芯片上纳米光子量子存储器阵列的扫描电子显微镜图像（由 AWS 量子网络中心提供）。 光子设备的宽度为百万分之一英寸。
Dan O'Shea 研究电信和相关主题，包括半导体、传感器、零售系统、数字支付和量子计算/技术超过 25 年。
