Структурированный свет обещает путь к более быстрому, более безопасную связь

Структурированный свет, как описать узоры или рисунки из легких, но вполне заслуженно, так как он обещает в будущем связи, что будет быстрее и более безопасным.

Квантовая механика прошла долгий путь за последние 100 лет, но все еще имеет длинный путь, чтобы пойти. В АВС квантовой науки от издание АИП исследователи из Университета Витватерсранда в Южной Африке оценить прогресс, достигнутый при использовании структурированного света в квантовых протоколах, чтобы создать больший кодирования алфавита, более надежную защиту и лучшую устойчивость к шуму.

«Что мы действительно хотим заниматься квантовой механики с картины света», — сказал автор Эндрю Форбс. «Этим мы подразумеваем, что свет поставляется в различных моделей, которые могут быть сделаны уникальными-как и наши лица.»

С картины света можно отличить друг от друга, они могут быть использованы как форма алфавит. «Здорово то, что есть, в принципе, бесконечное множество моделей, поэтому бесконечный алфавит», — сказал он.

Традиционно, квантовые протоколы были реализованы с поляризацией света, который имеет только два значения — двухуровневая система с максимальной информационной емкостью каждого фотона только 1 бит. Но с помощью картины света, как алфавита, информационная емкость гораздо выше. Кроме того, его безопасности сильнее, и устойчивость к шумам (например, флуктуации фона свет) улучшено.

«Картины света-это маршрут к тому, что мы называем высокой размерности государств», — сказал Forbes. «Они высоко мерных, ведь многие модели участвуют в квантовом процессе. К сожалению, инструментарий для управления эти модели еще недостаточно развит и требует много работы.»

Квантовая наука сообщество добилось много в последнее время особых успехов, как в науке и производных технологий. Например, обвитие замены была продемонстрирована пространственных мод света, основной ингредиент в квантового повторителя, в то время как средства для безопасного обмена данными между узлами теперь можно с помощью многомерных квантовых протоколов распределения ключей. Вместе они принесут нам чуть-чуть ближе к быстрой и безопасной квантовой сети.

Аналогичным образом, строительство экзотические многостороннего многомерного состояния для квантового компьютера была реализована, так как имеет повышенное разрешение в призрак воображения (получают путем соединения света с двумя фотодатчиками). Однако по-прежнему сложно сломать за вездесущих двух фотонов в двух измерениях для полного контроля нескольких фотоны запутываются в высокой размерности.

«Мы знаем, как создавать и обнаруживать фотоны запутываются в модели», — сказал Форбс. «Но мы действительно не имеют хорошее управление о получении им от одной точки к другой, потому что они искажают в атмосфере и в оптическом волокне. И мы не знаем, как эффективно извлекать из них информацию. Это требует слишком много измерений на данный момент».

Forbes и его соавтор Исаак загривке стала первопроходцем в области применения гибридных государств — еще большой аванс. Старый учебник квантовой механики было сделано с поляризацией.

«Получается, что многие протоколы могут быть эффективно реализованы с помощью простых инструментов, сочетая модели с поляризацией для лучшее из обоих миров», сказал Forbes. «А не двумя измерениями моделей, гибридных государств разрешить доступ к многомерным государств, например, бесконечное множество двумерных системах. Это выглядит как перспективный путь вперед, чтобы по-настоящему реализовать квантовые сети на основе картины света».

сделать разницу: спонсорские возможности