آخرین اخبار
محققان محافظ‌هایی برای ارتباطات کوانتومی یافته‌اند

محققان محافظ‌هایی برای ارتباطات کوانتومی یافته‌اند

محققان نظامی، روشی جدید برای حفاظت از اطلاعات کوانتومی توسعه دادند که شبکه‌های کوانتومی را یک قدم به واقعیت نزدیک‌تر می‌کند.

علم اطلاعات کوانتومی یک حوزه‌ی میان رشته‌ای است که به سرعت در حال رشد است که روش‌های جدید ذخیره‌سازی، دستکاری، ارتباطات و اطلاعات را کاوش می‌کند. محققان قصد دارند با استفاده از سخت‌افزار جدیدی که بر اساس اصول فیزیک کوانتومی کار می‌کند، توانایی‌های محاسباتی قدرتمندی ایجاد کنند. الگوواره‌های جدید کوانتومی، به طور بالقوه می‌توانند منجر به تحول سریع قابلیت‌هایی در جمع‌آوری، تبادل و پردازش مقدار زیادی از اطلاعات کارآمد و ایمن برای نبرد‌های پویای ارتش در آینده شوند.

به گفته‌ی محققان: «نویز، یک آفت رایج در ارتباط است. هرکسی که تا به حال از رادیو، بی‌سیم یا تلفن استفاده کرده است هر از گاهی سیگنال پرنویزی را تجربه کرده است. مهندسان مخابرات، برای حذف نویز و بهبود سیگنال انتقالی تا حد ممکن، طرح‌های پیچیده‌ای را طراحی می‌کنند». ارتباطات کوانتومی از نظر حساسیت به نویز در کانال‌های ارتباطی تفاوتی ندارند، در حقیقت حتی بیشتر از ارتباطات کلاسیک معمولی، زیرا سیگنال‌های کوانتومی فوق‌العاده کم قدرت هستند.

محققان می‌گویند: «برای مهندسی یک شبکه کوانتومی مفید می‌بایست بفهمیم که چه میزان اطلاعات کوانتومی را می‌توانیم در چه فاصله‌ای و با چه اطمینانی ارسال کنیم. این کار نیاز به درک نویز در کانال‌های ارتباطی دارد».

محققان که انواع مختلف نویز را در کانال‌های کوانتومی مدل‌سازی، شبیه‌سازی، مشخص و اندازه‌گیری کردند، دریافتند که گرچه جدا کردن برخی از نویزهای کوانتومی غیرممکن است، اما بقیه آن‌ها به راحتی حذف می‌شوند. با کمال تعجب معلوم می‌شود که نویز بد با اضافه کردن یک جز اضافی ارزان به کانال کوانتومی می‌تواند به نویز خوب تبدیل شود. داشتن این کنترل اضافی به محققان این امکان را می‌دهد تا کانال و خصوصیات نویز پوشاننده‌ی سیگنال انتقالی را تنظیم کنند. تمرکز کلی محققان، کشف تجربی کارآمدترین و ایمن‌ترین روش‌ها برای ایجاد، ذخیره و پردازش اطلاعات کوانتومی بر پایه پیشرفته‌ترین فناوری‌های روز فوتونیک است. زحمت اصلی گروه، ایجاد بستری برای آزمایش تجربی شبکه‌سازی کوانتومی است که آن‌ها را در دفتر مرکزی در آدلفی، مریلند ساخته‌اند. محققان از این بستر آزمایشی کوانتومی برای آزمودن رویکردهای مختلف فوتونیکی برای انتقال سریع و قوی اطلاعات کوانتومی در فواصل دور استفاده می‌کنند.

دامنه تحقیق این گروه، شامل توسعه معماری و اصول عملیاتی شبکه‌های کوانتومی، همچنین درک و نگاشت محدودیت‌های فناوری برای اجرای عملی آن و در نهایت ابداع روش‌ها و تکنیک‌هایی برای مهندسی کردن این محدودیت‌ها است. پروژه‌های بعدی بر ثابت کردن روشی جذاب برای انتقال کامل و بدون خطای اطلاعات کوانتومی متمرکز هستند. هدف بعدتر، ایجاد بستر آزمایشی یک شبکه کوانتومی چند کاربره‌ و اثبات پروتکل‌های اشتراک‌گذاری امن و محرمانه میان دو فضای بین شهری است.
رشته علم اطلاعات کوانتومی در حال جهانی شدن است، زیرا پتانسیل بی نظیری در قابلیت‌های محاسبات، ارتباطات و شبکه‌سازی دارد. همچنین الگوواره‌های جدیدی را در نحوه کار با اطلاعات ارائه می‌دهد که منجر به اشتراک‌گذاری امن و محرمانه، سنجش شبکه توزیع شده و تصمیم‌گیری کارآمد می‌شود.

به گفته‌ی محققان :«نتایج تحقیقات ما گامی در جهت مسلح کردن جنگجویان آینده با مزایای کوانتومی است. همچنین یک نمونه‌ی خوب از چگونگی عملیاتی شدن نتایج علم در تطابق با یک تحول برتر است».
منبع: phys.org
 
كلمات كليدي :
ارتباطات کوانتومی
 
امتیاز دهی
 
 

نظر شما
نام  
پست الكترونيک
وب سایت
متنی که در تصویر می بینید عینا تایپ نمایید
نظر
login