Tag Archives: การเข้ารหัสควอนตัม

Ion Teleportation Scheme สามารถปรับขนาดคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้ jumbo jili ทีมนักวิทยาศาสตร์ประกาศในวันนี้ในวารสารScienceว่าในการสาธิตกลศาสตร์ควอนตัมที่แปลกประหลาดครั้งหนึ่งทีมนักวิทยาศาสตร์สามารถเคลื่อนย้ายสถานะควอนตัมของไอออนหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่งได้ในระยะหนึ่งเมตร แม้ว่าเราจะคุ้นเคยกับการนึกถึงการเคลื่อนย้ายทางไกลในเวอร์ชันStar Trekแต่สิ่งที่นักฟิสิกส์เรียกว่าการเคลื่อนย้ายทางไกลคือการทำแผนที่ที่แน่นอนของคุณลักษณะควอนตัมของอนุภาคหนึ่งไปยังอีกอนุภาคที่อยู่ห่างไกล นั่นสำคัญเพราะคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตและเครือข่ายการเข้ารหัสควอนตัมต้องการวิธีการจัดเก็บข้อมูลและเคลื่อนย้ายข้อมูลบางอย่าง สล็อต ในทศวรรษที่ผ่านมา นักฟิสิกส์ได้แสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนย้ายมวลสารเป็นไปได้ด้วยสนามแม่เหล็ก โฟตอน และแม้แต่อะตอม สิ่งที่ทำให้ผลลัพธ์ใหม่นี้ – โดย Christopher Monroe จาก University of Maryland และเพื่อนร่วมงานของเขา – น่าสนใจคือทีมใช้วิธีการแบบไฮบริดที่เกี่ยวข้องกับอะตอมและโฟตอนที่เหมาะกับเครือข่ายข้อมูลควอนตัมและคอมพิวเตอร์ควอนตัม ในทางทฤษฎี มอนโรกล่าวว่า เทคนิคที่พวกเขาคิดค้นสามารถขยายออกไปได้ไกลถึงหลายพันกิโลเมตร แม้ว่าทั้งหมดที่พวกเขาได้แสดงให้เห็นคือหนึ่งเมตรRaymond Laflamme ผู้อำนวยการ Institute for Quantum Computing แห่ง University of … Continue reading →

ความแปลกประหลาดของควอนตัม: ศูนย์สองครั้งไม่เท่ากับศูนย์เสมอ jumbo jili ในการค้นพบที่น่าประหลาดใจที่เผยแพร่ในสัปดาห์นี้ นักฟิสิกส์ได้ประกาศว่าศูนย์สองครั้งนั้นไม่เท่ากับศูนย์เสมอไปการวิจัยเชิงทฤษฎีใหม่นี้ตรวจสอบการส่งสัญญาณของรัฐควอนตัมแต่ละสถานะ เช่น การส่งโฟตอนเพียงเส้นเดียวลงในสายเคเบิลใยแก้วนำแสง และการอ่านโพลาไรเซชันที่ปลายสุด แทนที่จะส่งโฟตอนเพียงตัวเดียวลงในเส้นที่สะอาดและไม่ถูกรบกวน นักวิจัยได้พิจารณาการส่งข้อมูลลงในสองบรรทัดที่มีสถิตย์มากเกินไปในการถ่ายทอดสิ่งใดๆ ได้อย่างน่าเชื่อถือ เมื่อตรวจสอบสายสัญญาณโดยลำพัง ช่องสัญญาณรบกวนแต่ละช่องก็พิสูจน์ได้ว่าไร้ประโยชน์ราวกับแจ็คโทรศัพท์ที่เสีย อย่างไรก็ตาม นักวิจัยคำนวณว่าใครบางคนที่อยู่ปลายสุดของช่องสัญญาณรบกวนสองช่องที่ใช้ร่วมกันจริง ๆ แล้วสามารถดึงข้อมูลจริงจากบรรทัดที่ไร้ค่าแต่ละรายการได้ สล็อต การค้นพบนี้แม้จะเป็นเพียงทฤษฎีล้วนๆ แต่ก็สัญญาว่าจะเปิดวิธีการใหม่ในการเสริมสร้างการเข้ารหัสควอนตัมให้แข็งแกร่งและช่วยในการแสวงหาการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เข้าใจยากลักษณะที่ขัดกับสัญชาตญาณของการประกาศเกิดขึ้นจากข้อมูลประเภทแปลก ๆ ที่กำลังศึกษาอยู่ ควอนตัมบิตต่างจากบิตคลาสสิกซึ่งเป็นศูนย์หรือหนึ่งเพียงอย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น ควอนตัมบิตสามารถมีอยู่ในสถานะระดับกลางจำนวนอนันต์ระหว่างศูนย์ถึงหนึ่ง นอกจากนี้ยังมีคุณลักษณะที่ทำให้งงงวยแม้แต่ Albert Einstein: การวัดควอนตัมบิตหนึ่งส่งผลต่อข้อมูลที่ดำเนินการโดยควอนตัมบิตอื่นที่เคยสัมผัสมาก่อน (สิ่งที่น่าหนักใจที่สุดสำหรับนักฟิสิกส์ในตำนานคือข้อเท็จจริงที่ว่าควอนตัมบิต “พัวพัน” สองชิ้นในทางทฤษฎีสามารถอยู่ฝั่งตรงข้ามของจักรวาลจากกันและกันได้ แต่การวัดที่ทำกับชิ้นหนึ่งจะยังคงส่งผลต่อคู่แฝดในทันที)การค้นพบใหม่นี้เกิดขึ้นจาก Thomas J. Watson Research Center ของ IBM … Continue reading →

เส้นทางสู่อินเทอร์เน็ตควอนตัม jumbo jili ในการแสวงหาที่จะสร้างเครือข่ายที่สามารถดำเนินการได้อย่างน่าเชื่อถือและข้อมูลที่มีความปลอดภัยแน่นอนในระยะทางไกลนักวิทยาศาสตร์อยู่ในขณะนี้เป็นขั้นตอนใหญ่ที่ใกล้ชิดตามการวิจัยในเรื่องของสัปดาห์นี้ของธรรมชาติ สล็อต Stephan Ritterและเพื่อนร่วมงานของเขาที่ Max Planck Institute of Quantum Optics ในเมือง Garching ประเทศเยอรมนี ได้สร้างเครือข่ายควอนตัมเบื้องต้นที่มีสองโหนด พวกเขากล่าวว่ามันเป็นข้อพิสูจน์ของแนวคิดที่สามารถขยายได้ในวันหนึ่งเพื่อสร้างเครือข่ายข้อมูลควอนตัมขนาดใหญ่ที่รับประกันความปลอดภัยของการส่งข้อความโดยการเข้ารหัสข้อมูลโดยใช้สถานะควอนตัมของโฟตอน“มีวิสัยทัศน์ของอินเทอร์เน็ตควอนตัมที่ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลควอนตัมทั่วโลกได้ คล้ายกับสิ่งที่เป็นไปได้ในปัจจุบันด้วยข้อมูลแบบคลาสสิก” Ritter กล่าว โดยใส่งานลงในบริบทเครือข่ายข้อมูลควอนตัมเป็นเรื่องที่น่าสนใจทางวิทยาศาสตร์เพราะไม่ไวต่อการดักฟัง อธิบายครั้งแรกในปี 1984 โดย Charles Bennett แห่ง IBM และ Gilles Brassard จากมหาวิทยาลัยมอนทรีออลการเข้ารหัสควอนตัมซึ่งอาศัยการถ่ายโอนข้อมูลที่เข้ารหัสในสถานะควอนตัมของโฟตอน ซึ่งหลายคนมองว่าเป็นรหัสที่ไม่แตกหักขั้นสูงสุดกฎพื้นฐานของกลศาสตร์ควอนตัมกล่าวว่าเมื่อมีการวัดระบบควอนตัม ธรรมชาติของระบบควอนตัมจะเปลี่ยนไป ด้วยเหตุนี้ ข้อมูลที่เข้ารหัสด้วยคุณสมบัติควอนตัมของอนุภาค เช่น โพลาไรเซชันของโฟตอน อำนวยความสะดวกในการสื่อสารที่ปลอดภัยระหว่างสองฝ่าย … Continue reading →

ยุโรปจะใช้เงิน 1 พันล้านยูโรเพื่อเปลี่ยนฟิสิกส์ควอนตัมให้เป็นเทคโนโลยีควอนตัม jumbo jili นักฟิสิกส์ควอนตัมชาวยุโรปได้ทำสิ่งที่น่าอัศจรรย์บางอย่างในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา: ส่งโฟตอนเดี่ยวไปยังวงโคจรของโลกและย้อนกลับ สร้างควอนตัมบิตที่จะเป็นหัวใจของคอมพิวเตอร์ที่สามารถถอดรหัสการเข้ารหัสในปัจจุบันได้ และ “เทเลพอร์ต” สถานะควอนตัมของโฟตอน อิเล็กตรอน และอะตอม แต่พวกเขาไม่ประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนวิทยาศาสตร์ให้เป็นเทคโนโลยี อย่างน้อย นั่นคือความรู้สึกของนักวิทยาศาสตร์ประมาณ 3,400 คนที่ลงนามใน ” คำแถลงควอนตัม ” ซึ่งเรียกร้องให้มีโครงการขนาดใหญ่ของยุโรปเพื่อสนับสนุนและประสานงานการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัม คณะกรรมาธิการยุโรปได้ยินพวกเขาและตอบในเดือนพฤษภาคมด้วยโครงการเมกะโปรเจ็กต์มูลค่า 1 พันล้านยูโรซึ่งใช้เวลา 10 ปีที่เรียกว่า Quantum Technology Flagship ซึ่งจะเริ่มในปี 2561 สล็อต Anton Zeilingerนักฟิสิกส์จาก University of Vienna ผู้ซึ่งบุกเบิกความก้าวหน้าในการเคลื่อนย้ายควอนตัมกล่าวว่า “ยุโรปมีทางเลือกสองทาง: … Continue reading →

เครือข่ายควอนตัมในอวกาศที่ใกล้ชิดกับความเป็นจริงมากขึ้น jumbo jili ความฝันของอินเทอร์เน็ตควอนตัมที่ไม่สามารถแฮ็กได้บนอวกาศอาจใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากขึ้นด้วยการทดลองใหม่กับดาวเทียมจีนและยุโรปควอนตัมฟิสิกส์ทำให้ปรากฏการณ์แปลกที่รู้จักกันเป็นสิ่งกีดขวางที่เป็นไปได้ โดยพื้นฐานแล้ว อนุภาคตั้งแต่สองตัวขึ้นไป เช่น โฟตอนที่เชื่อมต่อกันหรือ “พัวพัน” ในทางทฤษฎีสามารถมีอิทธิพลต่อกันและกันได้พร้อมกันไม่ว่าจะห่างกันแค่ไหนก็ตาม สล็อต พัวพันเป็นกุญแจสำคัญในการทำงานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เครือข่ายที่จะเชื่อมต่อพวกเขาและชนิดที่มีความซับซ้อนมากที่สุดของ ควอนตัมการเข้ารหัสวิธี unhackable ทฤษฎีของการแลกเปลี่ยนข้อมูลบันทึกระยะก่อนหน้านี้สำหรับพัวพันควอนตัม 97 กิโลเมตรถูกจัดตั้งในปี 2012ทั่วทะเลสาบชิงไห่ในประเทศจีนโดยควอนตัมฟิสิกส์ Jian-Wei แพนที่มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของจีนในเหอเฟย์และเพื่อนร่วมงานของเขา อย่างไรก็ตาม สิ่งกีดขวางสามารถถูกรบกวนได้ง่ายจากการรบกวนจากสิ่งแวดล้อม และความเปราะบางนี้ได้ขัดขวางความพยายามในการบันทึกระยะทางที่ไกลกว่าบนโลกตอนนี้ Pan และเพื่อนร่วมงานของเขาได้สร้างสถิติใหม่สำหรับการพัวพันโดยใช้ดาวเทียมเพื่อเชื่อมต่อไซต์ต่างๆ บนโลกที่ห่างกันถึง 1,203 กิโลเมตร พวกเขามีรายละเอียดผลการวิจัยของพวกเขา ในสัปดาห์นี้ในวารสารวิทยาศาสตร์ข้อได้เปรียบที่สำคัญของวิธีการแบบอิงพื้นที่คือการรบกวนส่วนใหญ่ที่เกิดจากโฟตอนพัวพันนั้นเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศต่ำกว่า 10 กิโลเมตร นักวิจัยกล่าวว่าหลังจากนั้นโฟตอนดังกล่าวแทบจะไม่มีปัญหาในสุญญากาศนักวิจัยใช้ดาวเทียมทดลองวิทยาศาสตร์ควอนตัมชื่อเล่น Miciusซึ่งเปิดตัวจาก Jiuquan ประเทศจีนในปี 2559 เพื่อโคจรรอบที่ระดับความสูงประมาณ 500 กิโลเมตรและความเร็วประมาณ … Continue reading →

ใหม่ Quantum Crypto Scheme มองไปข้างหน้าเพื่อ “Quantum Internet” jumbo jili นักวิจัยชาวจีนได้เสนอมาตรฐานการเข้ารหัสควอนตัมใหม่ ซึ่งหากได้รับการยืนยัน สามารถเพิ่มความเร็วของข้อความที่เข้ารหัสได้อย่างมาก มาตรฐานใหม่ที่เสนอได้รับการจำลองบนคอมพิวเตอร์แม้ว่าจะยังไม่ได้ทดสอบในห้องปฏิบัติการ สล็อต การเข้ารหัสควอนตัมซึ่งเป็นข้อความลับรุ่นต่อไปที่ความลับได้รับการรับรองโดยกฎหมายของกลศาสตร์ควอนตัมได้รับข่าวเมื่อเร็ว ๆ นี้ ฤดูใบไม้ร่วงที่แล้ว กลุ่มหนึ่งจาก Chinese Academy of Sciences ได้ส่งการสื่อสารที่เข้ารหัสด้วยการเข้ารหัสควอนตัม (ผ่านดาวเทียม) ไปยังสถานีภาคพื้นดินในกรุงเวียนนา ประเทศออสเตรียการสื่อสารดังกล่าวรวมถึงภาพที่เข้ารหัสด้วยควอนตัมและการประชุมทางวิดีโอที่ปลอดภัยด้วยการเข้ารหัสควอนตัมเป็นเวลา 75 นาที ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลมากกว่า 2 กิกะไบต์ IEEE Spectrum รายงานเหตุการณ์ในขณะนั้น และตอนนี้ เมื่อเดือนที่แล้ว โครงการทั้งหมดได้รับการลงรายละเอียดไว้ในวารสารPhysical Review Lettersการรายงานข่าวของสื่อเน้นถึงความสำคัญในการก้าวไปสู่สิ่งที่เรียกว่า … Continue reading →

US National Labs ร่วมมือกันสร้างเครือข่ายควอนตัม jumbo jili ห้องปฏิบัติการระดับชาติของสหรัฐสองแห่งวางแผนที่จะสร้างเครือข่ายควอนตัมใหม่ที่เชื่อมระยะทาง 48 กิโลเมตร (30 ไมล์) ระหว่างโรงงานของพวกเขา โครงการนี้สามารถผลักดันความพยายามของสหรัฐฯ ในการแข่งขันระดับโลกเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารที่ไม่สามารถแฮ็กได้ สล็อต เครือข่ายในเขตชิคาโกมีจุดมุ่งหมายเพื่อสำรวจวิธีที่เชื่อถือได้มากขึ้นในการควบคุมการพัวพันกับควอนตัม ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ช่วยให้อนุภาคพัวพันคู่หนึ่งซึ่งทำหน้าที่เป็นควอนตัมบิต (qubits) สามารถแบ่งปันการเปลี่ยนแปลงในสถานะควอนตัมได้ทันที แม้ว่าจะแยกจากกันเป็นระยะทางหลายไมล์ไม่ใช่เครือข่ายควอนตัมที่ยาวที่สุดในโลก แต่ความคิดริเริ่มของชิคาโกจะบุกเบิกแนวทางที่ไม่เหมือนใครด้วยการสร้าง qubits ผ่านวัสดุโซลิดสเตต หากประสบความสำเร็จ โครงการนี้สามารถปูทางไปสู่เครือข่ายควอนตัมขนาดใหญ่ที่ส่งข้อมูลผ่านโซลิดสเตตคิวบิต“ในขณะที่โครงการเครือข่ายควอนตัมอื่น ๆ ให้ความสำคัญกับการเชื่อมต่อส่วนไฟเบอร์หลายส่วนเพื่อขยายการเชื่อมโยงการสื่อสาร เตียงทดสอบของเรามุ่งเน้นไปที่วิธีการสร้างสิ่งกีดขวางควอนตัมที่แข็งแกร่ง มีประสิทธิภาพ และสามารถปรับขนาดได้” David Awschalomศาสตราจารย์ด้าน spintronics และ ข้อมูลควอนตัมที่มหาวิทยาลัยชิคาโก “เมื่อเราเข้าใจแล้ว เตียงทดสอบสามารถขยายได้โดยการเชื่อมต่อหลายลิงก์”หลายล้านดอลลาร์จากกระทรวงพลังงานสหรัฐจะให้ทุนสนับสนุนเครือข่ายควอนตัมใหม่ ซึ่งจะขยายระหว่าง Argonne National … Continue reading →

Novel Quantum Emitter มอบโครงสร้างหลักสำหรับอินเทอร์เน็ตควอนตัม jumbo jili ความพยายามล่าสุดโดยห้องปฏิบัติการระดับชาติสองแห่งในการสร้างเครือข่ายควอนตัมใหม่เพื่อเพิ่มขีดความสามารถของสหรัฐในเทคโนโลยีการสื่อสารที่ไม่สามารถแฮ็กได้ เพิ่งมีเทคโนโลยีหลักในการบรรลุเป้าหมายเหล่านั้นนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีสตีเวนส์ได้พัฒนาตัวปล่อยควอนตัมบนชิปที่สามารถเปล่งแสงได้ครั้งละหนึ่งโฟตอนด้วยความละเอียดและประสิทธิภาพเชิงพื้นที่ที่ไม่สามารถบรรลุได้ก่อนหน้านี้ ล่วงหน้านี้สามารถพิสูจน์ได้ว่ากุญแจสำคัญในการพัฒนาแตกเข้ารหัสและควอนตัมคอมพิวเตอร์ สล็อต ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาจุดควอนตัมเป็นแนวทางโดยพฤตินัยสำหรับการสร้างตัวปล่อยควอนตัมบนชิป ในตัวปล่อยควอนตัมเหล่านี้ โฟตอนหนึ่งถูกปล่อยออกมาในแต่ละครั้ง ซึ่งต่างจากแสงแบบคลาสสิก ซึ่งโฟตอนหลายล้านล้านจะกระจัดกระจายอยู่ทุกหนทุกแห่งอย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งที่อยู่เบื้องหลังการวิจัยดังกล่าวเมื่อกว่าทศวรรษที่แล้ว ไม่ค่อยพอใจกับวิธีที่คุณไม่สามารถควบคุมได้ว่าจุดควอนตัมจะปล่อยโฟตอนของแสงที่ใด Stefan Straufศาสตราจารย์ของ Stevens และผู้เขียนร่วมของงานวิจัยล่าสุดนี้ ซึ่งอธิบายไว้ในNature Nanotechnologyกำลังมองหาสิ่งอื่นที่ไม่ใช่จุดควอนตัมเพื่อใช้เป็นวัสดุสำหรับตัวปล่อยควอนตัมบนชิป“การควบคุมเชิงพื้นที่ไม่ได้มีไว้สำหรับจุดควอนตัมเพราะมันเติบโตในตำแหน่งสุ่ม” Strauf กล่าว “มันเหมือนกับการโยนโมเลกุลจากสารละลายบนเวเฟอร์แล้วปล่อยให้แห้ง จุดควอนตัมไม่แตกต่างไปจากนี้มากนัก”ผลลัพธ์ของจุดควอนตัมคือคุณไม่สามารถเชื่อมต่อเชิงพื้นที่ที่ดีระหว่างตัวปล่อยโฟตอนกับช่องรอบ ๆ ตัวมันได้ ซึ่งทำหน้าที่เป็นเสาอากาศสำหรับควบคุมโฟตอนนั้น ในขณะที่ Strauf รับทราบว่าเป็นไปได้ที่จะพบจุดควอนตัมที่ดีโดยเฉพาะจุดหนึ่งที่จะช่วยให้คุณใส่ช่องรอบ ๆ ได้ แต่คุณไม่สามารถมีจุดที่อยู่ติดกับมันด้วยระยะทางและเรขาคณิตเฉพาะเนื่องจากข้อ จำกัด ของจุดควอนตัม Strauf และเพื่อนร่วมงานของเขาจึงละทิ้งพวกเขาทั้งหมดและใช้แนวทางที่แตกต่างสำหรับการปล่อยควอนตัม: … Continue reading →