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量子互联网关键一步:宾大商用光纤实验,97%保真度铺路
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最近美国宾夕法尼亚大学的工程师们干了件挺炸的事,他们把一直待在实验室里的量子网络,挪到了真实世界的商用光纤上,而且用的还是咱们现在互联网通用的IP协议传信号。
这成果可不是随便发的,直接登上了《科学》期刊,懂行的都知道,能上这杂志的研究,含金量一般都不低。
本来想简单说这就是个技术突破,但后来发现这事的意义远不止于此。
量子网络之前为啥一直困在实验室里?核心问题就出在量子信号太“娇贵”了。
它靠那种叫“纠缠”的粒子传信息,可量子有个“测不准”的脾气,你一测量它要去哪、走哪条路,它的状态立马就坏了。
之前科学家也想过用量子中继器解决这问题,但那设备又复杂又贵,根本没法商用,所以量子网络一直没法走出实验室。
宾大团队这次的招儿就挺巧妙,他们把常规光信号和量子信号配成了一对。
常规光信号当“火车头”,量子信号当“密封货箱”。
网络设备要找路的时候,只需要测“火车头”就行,不用去碰那个装着量子信息的“货箱”。
量子信号的状态就没被破坏,还能顺着现有的IP地址系统走,我觉得这招最厉害的地方,是它让量子网络“学会了说人话”。
咱们现在用的路由器、交换机这些设备,不用换就能用在量子传输上。
要是换成以前的技术,光换设备就得花一大笔钱,根本没法大规模推。
这次实验是在威瑞森公司铺在宾大校园的商用光纤上做的,这光纤平时还得传校园里的教学数据、科研资料,量子信号就跟这些普通数据“挤”在一条线上走,最后还能传成功,这就说明它跟现有网络兼容没问题。
不过光解决测量问题还不够,真实世界的商用光纤可没实验室那么“安静”。
天气变温、施工震动都会让光纤产生干扰,这些干扰对量子信号来说就是“灾难”,量子信号本身就比普通光信号弱很多,稍微有点干扰,它的状态就容易乱。
团队也想到了这一点,他们又搞了个纠错办法。
因为“火车头”和“货箱”走在同一条光纤里,受的干扰差不多,所以他们先测常规光信号受了多少影响,再反过来算出量子信号该怎么调整。
整个过程不用直接碰量子信号,也就不会破坏它的状态。
我之前总觉得量子技术离咱们很远,都是实验室里的“高精尖玩具”。
但这次看到实验结果,我才觉得它离实用真不远了,测试的时候,量子信号的保真度很高,已经够商用通信的标准了。
以前量子信号在商用光纤里传,保真度经常不够,传不了几百米就不行了,这次能在一公里的光纤上保持稳定,已经是很大的进步了。
你们还记得三十年前吗?当时美国的阿帕网第一次连网,就传了个“LOGIN”,结果还只成功传了前两个字母。
那时候谁能想到,几十年后互联网能把全世界连起来,改变咱们的购物、工作、社交方式?现在宾大这一公里的量子传输,我觉得跟当年那两个字母有点像,看起来只是一小步,但可能就是量子互联网的“起点”。
现在量子互联网要是真能发展起来,能用到的地方可不少。
比如新药研发,以后多台量子计算机能通过量子互联网协同工作,模拟分子结构的速度会快很多,金融领域用它传数据,安全性也会更高,毕竟量子信号很难被破解。
不过这些都是以后的事,眼下最关键的还是这次突破,它给量子互联网铺了条“好走的路”,不用重建一套新网络,直接在现有基础上升级就行。
搞不清你们有没有跟我一样的感觉,就是看到这种技术突破的时候,既觉得厉害,又有点期待。
毕竟咱们现在用的互联网已经改变了一次世界,那量子互联网要是真能成,说不定又会带来一轮新变化。
现在问题来了,你觉得量子互联网最先能用在啥地方?是帮银行搞安全转账,还是加速新药研发?评论区聊聊呗。
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