خلاصه خبر:
محققان یک مفهوم فرستنده-گیرنده جدید برای انتقال فوتون‌های درهم تنیده بر روی فیبرهای نوری ایجاد کرده‌اند که پتانسیل یک اینترنت کوانتومی را ارتقا میدهد. این نوآوری میتواند روش‌های ارتباطی فوق‌ایمن مقاوم در برابر شنود را فعال کند. این تیم نشان داد که فوتون های درهم تنیده میتوانند خواص خود را حفظ کنند در حالی که در کنار یک پالس لیزری منتقل میشوند. تکنیک "serrodyne " برای تنظیم فاز نور همدوس مورد استفاده قرار گرفت که به فوتون‌های همدوس و درهم‌تنیده اجازه می‌داد کانال نوری یکسانی را بدون تداخل به اشتراک بگذارند. یافته‌های آنها یک مفهوم فرستنده گیرنده را به نمایش می‌گذارد که امکان چندگانه‌سازی زمانی، بهینه‌سازی استفاده از پهنای باند در شبکه‌های ترکیبی و تسهیل ادغام داده‌های کوانتومی و معمولی را فراهم میکند و راه را برای پیشرفت‌های مخابراتی آینده هموار میکند.
توضیحات تکمیلی:
محققان مؤسسه فوتونیک، دانشگاه لایب‌نیتس هانوفر، با توسعه یک مفهوم فرستنده-گیرنده جدید برای ارسال فوتون‌های درهم تنیده بر روی فیبرهای نوری، به پیشرفت چشمگیری در ارتباطات راه دور کوانتومی دست یافته‌اند. این پیشرفت میتواند راه را برای اینترنت کوانتومی هموار کند که نوید روش‌های ارتباطی فوق‌ایمن را میدهد که حتی از رایانه‌های کوانتومی آینده در برابر استراق سمع مصون هستند.
پروفسور مایکل کوس، رئیس مؤسسه فوتونیک، بر نیاز به ادغام اطلاعات کوانتومی با شبکه های فیبر نوری موجود برای تحقق اینترنت کوانتومی تأکید می کند. محققان نشان دادند که فوتون‌های درهم‌تنیده میتوانند خواص خود را در حین انتقال در کنار پالس لیزر، که عاملی حیاتی در ترکیب انتقال داده‌های اینترنتی معمولی با قابلیت‌های کوانتومی است، حفظ کنند.
فیلیپ روبلینگ، محقق دکترا، توضیح داد که آنها می توانند رنگ پالس لیزر را با استفاده از سیگنال های الکتریکی پرسرعت تنظیم کنند تا با فوتون های درهم تنیده مطابقت داشته باشد. این نوآوری به هر دو نوع سیگنال اجازه میدهد تا کانال فیبر نوری یکسانی را بدون تداخل به اشتراک بگذارند و بر محدودیت قبلی که فوتون‌های درهم‌تنیده انتقال داده‌های معمولی را مسدود می‌کردند، غلبه کنند.
مطالعه آنها که در Science Advances منتشر شده، یک مفهوم فرستنده-گیرنده را نشان میدهد که به طور مؤثری فوتون‌های همدوس و درهم‌تنیده فرکانسی را از طریق یک کانال فرکانس واحد منتقل میکند. این از طریق تکنیک "serrodyne "به دست می آید که شامل مدولاسیون فاز الکترواپتیک است تا به طور پویا فاز نور لیزر همدوس را تنظیم کند. این مدولاسیون به فوتون‌های درهم‌تنیده و همدوس اجازه میدهد تا بدون تداخل با یکدیگر همزیستی کنند، و امکان چندگانه‌سازی موقتی را فراهم میکند – ارسال سیگنال‌های متعدد از طریق یک کانال در زمان‌های مختلف. این پیشرفت دارای پتانسیل قوی برای بهینه سازی استفاده از پهنای باند در شبکه های هیبریدی است که نوید دهنده عصر جدیدی در ارتباطات راه دور ایمن و کارآمد است.
منبع
https://phys.org/news/2024-08-physicists-method-combine-conventional-internet.html
Philip Rübeling et al, Quantum and coherent signal transmission on a single-frequency channel via the electro-optic serrodyne technique, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn8907
