Микроструктурированное оптоволокно для скоростного квантового интернета

05.08.2024

Современные достижения в области квантовой связи открывают новые перспективы для создания сверхскоростного интернета будущего. Одной из наиболее важных разработок в этой области стали волокна с микроструктурированной сердцевиной, разработанные британскими физиками из Университета Бата. Эти новые волокна, благодаря своему уникальному строению, могут стать основой для высокоскоростных квантовых сетей.

В отличие от традиционных оптических волокон со сплошным сердечником, которые используются в современных каналах связи, волокна с микроструктурированной сердцевиной состоят из сложного узора воздушных карманов. Такая структура позволяет эффективно передавать свет на длинах волн, подходящих для квантовой связи, что является важным шагом на пути к созданию квантового интернета.

Современные оптические волокна оптимизированы для передачи света на длинах волн, минимизирующих потери в стекле. Однако эти длины волн не совместимы с диапазонами источников отдельных фотонов, кубитов и других активных оптических компонентов, необходимых для квантовой связи. Новые волокна, разработанные в Университете Бата, позволяют манипулировать свойствами света, что открывает возможности для создания запутанных пар фотонов, изменения их цвета или даже захвата отдельных атомов внутри волокон.

Микроструктурированные волокна обладают низкими потерями, низкой задержкой и низкой дисперсией. Эти характеристики делают их идеальными для передачи данных в квантовых сетях, как на короткие, так и на длинные дистанции. Это важное достижение, поскольку высокая скорость и надежность передачи данных являются критическими для успешного функционирования квантового интернета.

Физики из Университета Бата сосредоточились на решении ключевых проблем, связанных с квантовым интернетом. Одной из них является создание масштабируемой и надежной широкомасштабной квантовой сети. Новые волокна предлагают решения, которые могут сделать такие сети реальностью. Соавтор исследования, Кэмерон МакГарри, подчеркивает, что, как и нынешний интернет, квантовый интернет будет зависеть от оптических волокон для передачи информации между узлами. Однако новые волокна будут значительно отличаться от тех, что используются сегодня, и потребуют новой технологической поддержки.

Разработка микроструктурированных оптоволокон с воздушными карманами представляет собой значительный шаг вперед в области квантовой связи. Эти волокна не только обеспечивают передачу света на необходимых длинах волн, но и предлагают множество новых возможностей для манипуляции светом, что является ключевым для создания эффективных квантовых сетей. В ближайшем будущем такие технологии могут стать основой для высокоскоростного и надежного квантового интернета, открывая новые горизонты для коммуникации и передачи данных.

<< Назад: Брюки с электроприводом для активного отдыха 06.08.2024

>> Вперед: Кетогенная диета снижает инвалидность при рассеянном склерозе 05.08.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Электронные сигареты вредят легочному иммунитету 25.08.2018 Сотрудники Бирмингемского университета проверили, как действует сигаретный пар. Действие пара проверяли не на легких вообще, а на альвеолярных макрофагах - иммунных клетках, которые живут в легких и которые поедают в них всякий мусор и опасных пришельцев: бактерий, частицы пыли и аллергенов и т. д. Макрофагов набрали из легких у восьми людей, не курящих и не страдающих никакими легочными болезнями. В эксперименте к клеткам в течение суток добавляли либо просто жидкость для сигарет, либо конденсат, который получался при выпаривании этой жидкости, причем конденсат либо содержал никотин, либо нет. Оказалось, что конденсат оказался намного вреднее для макрофагов, чем просто жидкость, и вред прямо зависел от дозы и от того, был ли в конденсате никотин. От е-сигаретного конденсата клетки чаще умирали, в них накапливалось больше окислительных кислородных радикалов и они синтезировали больше воспалительных сигналов (то есть макрофаги не только гибли, но еще и старались спровоцировать воспаление). С помощью антиоксидантных препаратов клетки удавалось более-менее вернуть в норму, однако свои функции они все равно выполняли хуже - в частности, они уже не так активно глотали бактерий. В целом иммунные легочные клетки после е-сигаретного конденсата выглядели и работали так, как будто их взяли у человека с хронической обструктивной болезнью легких. Дело не столько в исходной жидкости для вейпинга, сколько в самом вейпинге - при выпаривании и конденсировании жидкость становилась вреднее. Вряд ли этот вред будет больше, чем от обычных сигарет, однако, если вейпер будет особенно усерден в своей привычке, е-сигарета может, вероятно, доставить серьезные неприятности.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025