Ana Sayfa Kuantum Bilişim Araştırmacılar Gerçek Dünya Ortamında Kuantum Ağ Oluşturmada Dönüm Noktasına Ulaşıyor

Araştırmacılar Gerçek Dünya Ortamında Kuantum Ağ Oluşturmada Dönüm Noktasına Ulaşıyor

271
62

ABD Enerji Bakanlığı’nın Oak Ridge National Laboratory (ORNL), Stanford Üniversitesi ve Purdue Üniversitesi’nden bir ekip, optik fiberden geçen dolanık fotonlar kullanarak ORNL’deki coğrafi olarak yalıtılmış sistemler ile paylaşılan bilgilere gerçek zamanlı ayarlamalar sağlamak için yeni, tamamen işlevsel bir kuantum yerel alan ağı veya QLAN(Quantum Local Area Network) geliştirdi ve gösterdi.

Bu ağ, uzmanların kuantum bilgisayarlarını ve sensörlerini pratik ölçekte rutin olarak nasıl bağlayabileceklerini örnekliyor, böylece bu yeni nesil teknolojilerin merakla beklenen kuantum internetine giden yolda tam potansiyelini fark ediyor. Ekibin PRX Quantum’da yayınlanan sonuçları, yıllarca süren ilgili araştırmaların doruk noktasını işaret ediyor.

Klasik bilgi işlem cihazlarını bağlayan yerel ağlarda yeni bir şey yoktur ve QLAN’lar masa üstü çalışmalarda başarıyla test edilmiştir. QKD (kuantum anahtar dağıtımı) şimdiye kadar alandaki kuantum iletişiminin en yaygın örneği olmuştur, ancak bu prosedür sınırlıdır, çünkü alanlar arasında dolanıklık değil, yalnızca güvenlik oluşturur.

ORNL’deki Kuantum Bilgi Bilimi bölüm başkanı Nicholas Peters, “Dolaşıklık dağıtımı bant genişliği gibi kritik işlevleri anlayarak kuantum bir internet oluşturabileceğimiz bir temel oluşturmaya çalışıyoruz”, “Amacımız, kuantum ağ uygulamalarını göstermek için ihtiyaç duyduğumuz temel araçları ve yapı taşlarını geliştirmektir, böylece kuantum avantajlarını gerçekleştirmek için gerçek ağlarda kullanılabilirler.” açıklamalarında bulundu.

İki foton (ışık parçacıkları) eşleştirildiğinde veya dolandığında, aralarındaki fiziksel mesafeye bakılmaksızın, herhangi bir klasik yöntemle mümkün olandan daha güçlü kuantum korelasyonları sergilerler. Bu etkileşimler, yalnızca kuantum kaynakları kullanılarak elde edilebilen mantık dışı kuantum iletişim protokollerini mümkün kılar.

Bu protokollerden biri, uzak durum hazırlığı, dolaşmış bir foton çiftinin yarısını ölçerek ve diğer yarısını etkili bir şekilde tercih edilen kuantum durumuna dönüştürerek bilgileri kodlamak için dolanıklık ve klasik iletişimden yararlanır. Peters, fizik doktorasını kazanırken 2005 yılında uzak durum hazırlığının ilk genel deneysel gerçekleşmesine öncülük etti. Ekip bu tekniği QLAN’daki tüm eşleştirilmiş bağlantılara uyguladı (bu daha önce bir ağda gerçekleştirilmemiş bir başarı) ve dolanıklık tabanlı kuantum iletişiminin ölçeklenebilirliğini gösterdi.

Bu yaklaşım, ekibin ORNL’nin kampüsündeki üç ayrı binadaki üç farklı araştırma laboratuvarında bulunan “Alice”, “Bob” ve “Charlie” (kuantum iletimleri yoluyla iletişim kurabilen kurgusal karakterler için yaygın olarak kullanılan adlar) olarak bilinen üç uzak bağlantı noktasını birbirine bağlamasına izin verdi. Alice ve foton kaynağını içeren laboratuvardan, fotonlar ORNL’nin mevcut fiber optik altyapısı aracılığıyla Bob ve Charlie’ye dolanıklık dağıttı.

Kuantum ağları, dolanık fotonlar tarafından paylaşılan kuantum korelasyonlarına müdahale eden amplifikatörler ve diğer klasik sinyal artırıcı kaynaklarla uyumsuzdur. Bu potansiyel dezavantajı göz önünde bulunduran ekip, QLAN bağlantısını kesmeden kuantum kaynaklarını ağ kullanıcılarına tahsis etmek ve yeniden tahsis etmek için dalga boyu seçici anahtarlar kullanan esnek şebeke bant genişliği sağlamayı dahil etti. Bu teknik, ağ operatörlerinin, trafiğin ağın hızını kesintiye uğratmadan veya güvenlik protokollerinden ödün vermeden başka alanlara yönlendirerek, bozuk bir fiber gibi beklenmedik bir olaya yanıt verebileceği bir tür yerleşik hataya dayanıklılık sağlar.

Wigner Fellow ve ORNL’de araştırma bilimcisi ve aynı zamanda ekibin elektrik mühendisliği uzmanı olan Joseph Lukens, “Bir ağdaki talep zaman içinde veya farklı konfigürasyonlarla değişebileceğinden, belirli kullanıcılara her zaman aynı bölümleri atayan sabit dalga boylu kanallara sahip bir sisteme sahip olmak istemezsiniz. Bunun yerine, ağdaki kullanıcılara ihtiyaçlarına göre daha fazla veya daha az bant genişliği sağlama esnekliğine ihtiyacınız var.” açıklamasında bulundu.

Tipik klasik karşılıklarıyla karşılaştırıldığında, kuantum ağlarının çok daha yakından senkronize edilmesi için her bağlantı noktası etkinliğinin zamanlaması gerekir. Bu gereksinimi karşılamak için araştırmacılar, günlük navigasyon hizmetleri sağlamak için uydu verilerini kullanan aynı çok yönlü ve uygun maliyetli teknoloji olan GPS’e güvendiler. Bob’un laboratuvarında bulunan bir GPS anteni kullanan ekip, GPS tabanlı saatlerin birkaç nanosaniye içinde senkronize olduğundan ve deney sırasında birbirinden ayrılmayacağından emin olmak için sinyali her bağlantı noktasıyla paylaştı.

Foton dedektörleri tarafından yakalanan dolanık fotonların gelişi için hassas zaman damgaları elde eden ekip, bu ölçümleri QLAN’dan klasik bir ağa gönderdi ve burada her üç laboratuvardan da yüksek kaliteli veriler elde ettiler.

Lukens, “Projenin bu kısmı, çok sıkı toleranslara sahip zorlu bir klasik ağ deneyi haline geldi.”, “Klasik bir ağda zamanlama nadiren bu hassasiyet seviyesini veya farklı laboratuvarlar arasındaki kodlama ve senkronizasyonla ilgili ayrıntılara bu kadar dikkat etmeyi gerektirir.” açıklamalarında bulundu.

GPS sinyali olmadan, QLAN gösterimi, kuantum durumları arasındaki mesafeyi ölçen kuantum ağ performansına bağlı bir matematiksel ölçüm olan daha düşük kaliteli veriler ve daha düşük aslına uygunluk elde edilebilirdi.

Ekip, daha fazla bağlantı noktası eklemek ve dalga boyu seçici anahtarları bir araya getirmek de dahil olmak üzere QLAN’a yapılan küçük yükseltmelerin, internetin gerçek tanımı olan birbirine bağlı ağların kuantum versiyonlarını oluşturacağını öngörüyor.

ORNL’de doktora sonrası araştırma görevlisi olan ve proje için önemli olan alanda bilgisayar bilimi uzmanlığı getiren Muneer Alshowkan, ”İnternet, birçok küçük ağdan oluşan büyük bir ağdır”, “Kuantum internetin geliştirilmesine yönelik bir sonraki büyük adım, QLAN’ı diğer kuantum ağlarına bağlamaktır.” açıklamalarında bulundu.

Ek olarak, ekibin bulguları, evrenin baskın madde kaynağı olduğu düşünülen görünmez madde olan karanlık maddenin kanıtlarını aramak için kullanımlar gibi diğer algılama tekniklerini geliştirmek için uygulanabilir.

Peters, “Temel yüksek enerjili fizik etkilerini görme yeteneğine sahip kuantum sensörleri ağları inşa etmeyi hayal edin”, “Bu teknolojiyi geliştirerek, karanlık madde arayışına ve evreni daha iyi anlamak vb. diğer çabalara yardımcı olmak ve bu fenomenleri ölçmek için gereken hassasiyeti azaltmayı hedefliyoruz.” açıklamalarında bulundu.

Araştırmacılar, hataların sayısını (ağdaki gürültü kaynakları) azaltmak ve qlan’ın hizmet kalitesini daha da artırmak için daha gelişmiş zamanlama senkronizasyon yöntemlerini uygulamaya odaklanacak olan bir sonraki deneylerini şimdiden planlıyorlar.

Bu çalışma, DOE Bilim Ofisi tarafından Early Career Research Program, the Transparent Optical Quantum Networks for Distributed Science Program ve Basic Energy Sciences program’s Materials Sciences and Engineering Division aracılığıyla finanse edildi. ORNL’deki Intelligence Community Postdoctoral Research Fellowship Program ve National Science Foundation aracılığıyla Quantum Information Science and Engineering Network tarafından ek destek sağlandı.

UT-Battelle, ABD’deki fiziksel bilimlerde temel araştırmaların en büyük destekçisi olan DOE’nin Bilim Ofisi için ORNL’yi yönetiyor. DOE’nin Bilim Ofisi, günümüzün en acil zorluklarından bazılarını ele almak için çalışıyor. Daha fazla bilgi için: https://energy.gov/science adresini ziyaret edebilirsiniz. -Elizabeth Rosenthal

Kaynaklar:

 

Bu içeriği paylaş
Önceki İçerikKuantum Teknoloji Sohbetleri #25 – 14.03.2021 – Dr. Sina Zeytinoğlu
Sonraki İçerikKuantum Teknoloji Sohbetleri #26 – 24.04.2021 – Cem Güney Torun
Avatar
Platform Şefi, Yazar, Redaktör

62 YORUMLAR

  1. I am an investor of gate io, I have consulted a lot of information, I hope to upgrade my investment strategy with a new model. Your article creation ideas have given me a lot of inspiration, but I still have some doubts. I wonder if you can help me? Thanks.

  2. Can I simply say what a reduction to search out somebody who truly is aware of what theyre speaking about on the internet. You undoubtedly know how you can bring a problem to mild and make it important. Extra individuals have to learn this and perceive this facet of the story. I cant consider youre no more well-liked since you undoubtedly have the gift.

  3. Thanks for the tips you have contributed here. In addition, I believe there are a few factors which really keep your car insurance policy premium straight down. One is, to take into consideration buying vehicles that are in the good report on car insurance businesses. Cars that happen to be expensive are more at risk of being lost. Aside from that insurance policies are also depending on the value of your car, so the higher priced it is, then higher the particular premium you spend.

  4. Another thing I have noticed is that for many people, poor credit is the consequence of circumstances over and above their control. One example is they may be really saddled by having an illness so they really have higher bills going to collections. It would be due to a work loss or perhaps the inability to work. Sometimes separation and divorce can really send the funds in the undesired direction. Many thanks sharing your opinions on this weblog.

  5. This is without a doubt one of the best articles I’ve read on this topic! The author’s extensive knowledge and zeal for the subject shine through in every paragraph. I’m so grateful for finding this piece as it has deepened my understanding and stimulated my curiosity even further. Thank you, author, for taking the time to produce such a outstanding article!

  6. Thanks a ton for your post. I want to write my opinion that the cost of car insurance will vary from one policy to another, given that there are so many different issues which bring about the overall cost. By way of example, the brand name of the motor vehicle will have a tremendous bearing on the fee. A reliable old family vehicle will have an inexpensive premium than just a flashy fancy car.

  7. One thing I’d really like to touch upon is that weightloss routine fast may be accomplished by the proper diet and exercise. People’s size not simply affects appearance, but also the overall quality of life. Self-esteem, melancholy, health risks, along with physical abilities are afflicted in excess weight. It is possible to do everything right but still gain. Should this happen, a condition may be the culprit. While too much food but not enough workout are usually the culprit, common medical conditions and trusted prescriptions can easily greatly increase size. Thanks for your post right here.

  8. Wonderful beat ! I would like to apprentice at the same time as you amend your website, how could i subscribe for a weblog web site? The account aided me a acceptable deal. I were tiny bit familiar of this your broadcast provided brilliant clear idea

  9. Thanks for your article. I would love to say that a health insurance broker also works best for the benefit of the particular coordinators of any group insurance. The health insurance professional is given a list of benefits sought by an individual or a group coordinator. What any broker can is look for individuals or even coordinators that best go with those needs. Then he gifts his suggestions and if both parties agree, this broker formulates a legal contract between the two parties.

  10. Thank you for the sensible critique. Me and my neighbor were just preparing to do a little research on this. We got a grab a book from our local library but I think I learned more from this post. I am very glad to see such great information being shared freely out there.

  11. Thanks for the strategies presented. One thing I should also believe is that credit cards giving a 0 interest rate often lure consumers in with zero interest rate, instant acceptance and easy over-the-internet balance transfers, nonetheless beware of the main factor that will probably void your current 0 easy streets annual percentage rate plus throw anybody out into the bad house rapidly.

  12. Thanks for your publication. What I want to comment on is that while searching for a good on the web electronics store, look for a web-site with complete information on key elements such as the level of privacy statement, security details, payment procedures, and other terms along with policies. Continually take time to look into the help in addition to FAQ sections to get a greater idea of what sort of shop is effective, what they can do for you, and ways in which you can maximize the features.

  13. Thanks a lot for the helpful posting. It is also my belief that mesothelioma has an incredibly long latency period, which means that warning signs of the disease might not exactly emerge till 30 to 50 years after the first exposure to asbestos fiber. Pleural mesothelioma, and that is the most common kind and is affecting the area throughout the lungs, could potentially cause shortness of breath, breasts pains, and also a persistent coughing, which may result in coughing up our blood.

  14. Does your site have a contact page? I’m having trouble locating it but, I’d like to shoot you an email. I’ve got some creative ideas for your blog you might be interested in hearing. Either way, great website and I look forward to seeing it improve over time.

  15. I have been exploring for a little for any high-quality articles or blog posts on this sort of area . Exploring in Yahoo I at last stumbled upon this web site. Reading this information So i?m happy to convey that I have a very good uncanny feeling I discovered just what I needed. I most certainly will make sure to don?t forget this web site and give it a glance regularly.

  16. Some tips i have usually told persons is that when evaluating a good on-line electronics retail outlet, there are a few variables that you have to take into account. First and foremost, you need to make sure to get a reputable as well as reliable store that has enjoyed great critiques and scores from other shoppers and market sector advisors. This will make certain you are getting through with a well-known store to provide good services and aid to it’s patrons. Thank you for sharing your notions on this blog site.

  17. hello there and thanks for your info ? I?ve definitely picked up something new from right here. I did alternatively expertise a few technical points using this web site, since I skilled to reload the website a lot of instances prior to I could get it to load properly. I have been considering in case your web host is OK? Not that I am complaining, however slow loading cases instances will often affect your placement in google and can harm your high quality rating if advertising and ***********|advertising|advertising|advertising and *********** with Adwords. Well I am adding this RSS to my email and can look out for a lot extra of your respective intriguing content. Make sure you update this again soon..

  18. Greetings from Ohio! I’m bored to death at work so I decided to check out your website on my iphone during lunch break. I love the information you present here and can’t wait to take a look when I get home. I’m amazed at how fast your blog loaded on my cell phone .. I’m not even using WIFI, just 3G .. Anyhow, awesome site!

  19. A few things i have observed in terms of computer memory is there are features such as SDRAM, DDR and the like, that must fit the specific features of the mother board. If the pc’s motherboard is reasonably current while there are no os issues, replacing the storage space literally usually takes under one hour. It’s one of the easiest laptop or computer upgrade methods one can visualize. Thanks for expressing your ideas.

  20. Yesterday, while I was at work, my sister stole my apple ipad and tested to see if it can survive a 30 foot drop, just so she can be a youtube sensation. My iPad is now destroyed and she has 83 views. I know this is totally off topic but I had to share it with someone!

  21. The things i have usually told persons is that when looking for a good on-line electronics store, there are a few factors that you have to take into consideration. First and foremost, you should make sure to choose a reputable and also reliable retail store that has picked up great reviews and scores from other shoppers and business sector analysts. This will ensure that you are dealing with a well-known store to provide good program and help to their patrons. Thank you for sharing your thinking on this website.

  22. Your enthusiasm for the subject matter radiates through every word of this article; it’s contagious! Your commitment to delivering valuable insights is greatly valued, and I eagerly anticipate more of your captivating content. Keep up the exceptional work!

  23. I also believe that mesothelioma is a extraordinary form of cancer that is normally found in all those previously familiar with asbestos. Cancerous cellular material form in the mesothelium, which is a protecting lining which covers many of the body’s bodily organs. These cells typically form within the lining with the lungs, abdominal area, or the sac which encircles one’s heart. Thanks for sharing your ideas.

  24. Another thing I have noticed is for many people, below-average credit is the consequence of circumstances beyond their control. One example is they may happen to be saddled having an illness so they have high bills going to collections. Maybe it’s due to a employment loss or perhaps the inability to work. Sometimes divorce proceedings can really send the budget in a downward direction. Thanks sharing your opinions on this site.

  25. Hello, i read your blog from time to time and i own a similar one and i was just wondering if you get a lot of spam responses? If so how do you stop it, any plugin or anything you can suggest? I get so much lately it’s driving me crazy so any help is very much appreciated.

  26. This article resonated with me on a personal level. Your ability to emotionally connect with your audience is truly commendable. Your words are not only informative but also heartwarming. Thank you for sharing your insights.

  27. It’s a pity you don’t have a donate button! I’d certainly donate to this brilliant blog! I suppose for now i’ll settle for book-marking and adding your RSS feed to my Google account. I look forward to brand new updates and will talk about this blog with my Facebook group. Talk soon!

  28. Your storytelling prowess is nothing short of extraordinary. Reading this article felt like embarking on an adventure of its own. The vivid descriptions and engaging narrative transported me, and I eagerly await to see where your next story takes us. Thank you for sharing your experiences in such a captivating manner.

  29. This article resonated with me on a personal level. Your ability to emotionally connect with your audience is truly commendable. Your words are not only informative but also heartwarming. Thank you for sharing your insights.

  30. This article resonated with me on a personal level. Your ability to emotionally connect with your audience is truly commendable. Your words are not only informative but also heartwarming. Thank you for sharing your insights.

  31. Your blog is a true gem in the vast expanse of the online world. Your consistent delivery of high-quality content is truly commendable. Thank you for consistently going above and beyond in providing valuable insights. Keep up the fantastic work!

  32. Your storytelling prowess is nothing short of extraordinary. Reading this article felt like embarking on an adventure of its own. The vivid descriptions and engaging narrative transported me, and I eagerly await to see where your next story takes us. Thank you for sharing your experiences in such a captivating manner.

  33. hello there and thanks for your info ? I have certainly picked up something new from proper here. I did however expertise a few technical issues using this site, since I experienced to reload the website many times prior to I may just get it to load correctly. I have been brooding about if your hosting is OK? Not that I’m complaining, however sluggish loading instances times will often affect your placement in google and could injury your high-quality score if ads and ***********|advertising|advertising|advertising and *********** with Adwords. Well I?m adding this RSS to my e-mail and could look out for much extra of your respective intriguing content. Make sure you update this once more soon..

  34. Most of the things you point out happens to be supprisingly appropriate and that makes me wonder why I hadn’t looked at this with this light previously. This particular piece truly did switch the light on for me as far as this particular subject matter goes. Nevertheless at this time there is 1 issue I am not too comfortable with so while I try to reconcile that with the actual core theme of the issue, allow me observe exactly what the rest of your visitors have to say.Well done.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz