巴斯大学的物理学家们开发了一代新型特殊光纤
发布时间：2025-01-09
巴斯大学的物理学家们开发了一代新型特殊光纤，以应对未来量子计算时代的数据传输挑战。预计这些成果将推动大规模量子网络的扩展。研究结果已发表在《应用物理快报量子》的最新一期中。
巴斯大学的物理学家们开发了一代新型特殊光纤，以应对未来量子计算时代的数据传输挑战。预计这些成果将推动大规模量子网络的扩展。研究结果已发表在《应用物理快报量子》的新一期中。
量子技术备受期待，因为它将使人们能够解决复杂的逻辑问题，并以空前的计算能力开发新药，同时还将通过提供不可破解的加密技术为人们带来更安全的通信。然而，由于光纤的固体核心，今天传输信息的有线网络并不适合未来的量子通信。
传统光纤传输的光波长由石英玻璃的损耗决定。这些波长与光子源、量子比特和光学量子技术所需的主动光学元件的工作波长不兼容。因此，研究人员必须开发相应的支持设备，以确保它们能够在未来的量子网络中发挥作用。
这次，巴斯大学的研究人员从光纤技术的角度分析了与量子互联网相关的挑战，并提出了一系列解决方案，以实现强大、可扩展的大规模量子网络，包括用于长距离通信的光纤和允许量子中继的特殊光纤。新制造的特殊光纤与标准电信光纤的不同之处在于，它具有一个微观结构核心，由沿光纤整个长度分布的复杂气泡图案组成。这些图案使人们能够操控光在光纤内部的特性，创建纠缠光子对，改变光子的颜色，甚至捕捉光纤内部的单个原子。
研究团队表示，特殊光纤可以通过充当纠缠单光子源、量子波长转换器、低损耗开关或量子存储容器，在节点本身实现量子计算。同时，特殊光纤可以直接集成到网络中，大大延长了工作距离。
新光纤还可以生成更多奇特的光的量子态，用于量子计算、精密传感和信息加密的应用，这也为未来量子计算机的大规模应用奠定了基础。
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