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量子信息和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)實現(xiàn)同一光纖傳輸

2024年08月21日 15:07 | 作者:劉霞 | 來源:科技日報 分享到: 

德國萊布尼茲大學光子研究所所長邁克爾·庫士領導的團隊,首次讓量子信息和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)“搭乘”同一光纖通道成功傳輸。這意味著在理論上,未來的量子互聯(lián)網(wǎng)可使用現(xiàn)有基礎設施。相關論文發(fā)表于《科學進展》雜志。

目前,大多數(shù)關于構建量子互聯(lián)網(wǎng)的研究都認為,需要為量子數(shù)據(jù)提供單獨的基礎設施或專用通道,以避免傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的干擾。但最新研究表明,以糾纏光子形式出現(xiàn)的量子數(shù)據(jù)和以激光脈沖形式發(fā)送的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)可共享相同的基礎設施,為更有效地實現(xiàn)量子通信鋪平了道路。

光纖電纜由細玻璃或塑料纖維組成,以紅外光脈沖的形式,通過不同的顏色通道傳輸數(shù)據(jù),每個顏色通道對應特定波長的光。研究人員此前證明,量子數(shù)據(jù)可通過標準光纖電纜傳輸。但糾纏光子的這種糾纏狀態(tài)非常脆弱,很容易因為噪聲或其他信號(例如共享同一光纖通道的其他數(shù)據(jù))的干擾而出現(xiàn)退相干。退相干會使量子比特失去量子態(tài),導致數(shù)據(jù)丟失。

為了應對這一挑戰(zhàn),庫士團隊使用電—光相位調制技術,來精確調整激光脈沖的頻率,使其與糾纏光子的顏色相匹配。如此一來,量子數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)能夠在相同的顏色通道中傳輸,而不會破壞糾纏光子所攜帶的量子信息。

研究人員表示,最新研究是將傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)與量子互聯(lián)網(wǎng)相結合的重要一步,有助釋放光纖電纜中的其他顏色通道,傳輸更多數(shù)據(jù)。

編輯:馬嘉悅