巴斯大学研发特种光纤,助力量子网络拓展
英国巴斯大学物理学家成功研发新一代特种光纤,助力未来量子计算时代的数据传输挑战。这一创新成果有望推动大规模量子网络的拓展。研究成果已发表于《应用物理快报·量子》。
新型光纤设计采用明亮光线传导,相较于传统实心芯光纤,它具有更强的传输能力和更广泛的适用性。量子互联网在解决复杂逻辑问题和开发新药方面展现出前所未有的计算能力,同时,其安全可靠的加密技术将为人们的生活带来革命性变革。然而,现有的有线网络传输方式并不适用于量子通信,因为传统光纤传输的光波长与量子技术所需的工作波长存在冲突。
为了解决这个问题,巴斯大学的科研人员从光纤技术的角度出发,深入剖析了量子互联网面临的相关挑战,并提出了一套稳健且大规模可扩展性的解决方案。这些方案包括用于长距离通信的特殊光纤和具备量子中继器功能的特种光纤。
这种新制造的特种光纤与常规电信光纤有很大区别,它具有微结构芯,由沿光纤全长分布的复杂气穴图案组成。这些图案使得光纤内部光的特性可以被操控,从而创建光子对,改变光子的颜色,甚至捕获光纤内的单个原子。特种光纤可以通过多种方式在节点内实现量子计算,同时,它可以直接集成到网络中,极大地拓宽了可运行距离。此外,这种光纤还可以产生更多奇特的量子态,为量子计算、精密传感和信息加密等领域带来创新应用,为未来量子计算机的大规模应用奠定坚实基础。