應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸挑戰(zhàn)：適合量子技術(shù)應(yīng)用的特種光纖問世

上海自動(dòng)化儀表有限公司隨著科技的不斷進(jìn)步，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖鲩L(zhǎng)，傳統(tǒng)的通信方式在安全性和效率方面面臨挑戰(zhàn)。幸運(yùn)的是，一種新型光纖——適用于量子技術(shù)應(yīng)用的特種光纖，為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)提供了解決方案。

　　近日，英國(guó)巴斯大學(xué)物理學(xué)家開發(fā)出新一代特種光纖，以應(yīng)對(duì)未來(lái)量子計(jì)算時(shí)代出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸挑戰(zhàn)。該成果有望推動(dòng)大規(guī)模量子網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。研究成果發(fā)表在新一期《應(yīng)用物理快報(bào)·量子》上。

　　傳統(tǒng)光纖傳輸?shù)墓獾牟ㄩL(zhǎng)，由石英玻璃的損耗決定。這些波長(zhǎng)與光量子技術(shù)所需的單光子源、量子比特和有源光學(xué)元件的工作波長(zhǎng)不兼容。因此，研究人員須開發(fā)出與現(xiàn)在不同的支持設(shè)備，才能保證其在未來(lái)量子網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮作用。

　　此次，巴斯大學(xué)研究人員從光纖技術(shù)的角度分析了量子互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)挑戰(zhàn)，提出了一系列實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健、大規(guī)模量子網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性的解決方案，包括用于長(zhǎng)距離通信的光纖和允許量子中繼器的特種光纖。新制造的特種光纖與標(biāo)準(zhǔn)電信光纖不同，其具有微結(jié)構(gòu)芯，由沿光纖整個(gè)長(zhǎng)度分布的復(fù)雜氣穴圖案組成。這些圖案使人們可操縱光纖內(nèi)部光的特性，創(chuàng)建糾纏光子對(duì)，改變光子的顏色，甚至捕獲光纖內(nèi)部的單個(gè)原子。

　　研究團(tuán)隊(duì)介紹說(shuō)，特種光纖通過(guò)充當(dāng)糾纏單光子源、量子波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、低損耗開關(guān)或量子存儲(chǔ)器容器，能在節(jié)點(diǎn)本身實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算。同時(shí)，特種光纖可直接集成到網(wǎng)絡(luò)中，極大延長(zhǎng)了可運(yùn)行距離。

　　值得一提的是，新型光纖還能生成更多奇特的光量子態(tài)，可應(yīng)用于量子計(jì)算、精密傳感和信息加密，這也為未來(lái)的量子計(jì)算機(jī)大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

　　上海自動(dòng)化儀表有限公司特種光纖的問世為應(yīng)對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶魬?zhàn)提供了新的思路和工具。在未來(lái)，隨著量子技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，相信量子通信將在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，開啟一個(gè)全新的信息化時(shí)代。