JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Äskettäin Kiina otti käyttöön Pekingin ja Shanghain välisen kvanttiverkon. Sen pituus on 2000 kilometriä ja keskuspaikkana on sen keskivaiheilla oleva Jinanin kaupunki, jossa kyseistä verkkotekniikkaa on hyödynnetty kaupungin mittakaavassa jo muutaman vuoden ajan.

Linjaan kuuluu nyt 32 releointiasemaa ja Jinanissa järjestelmä kykenee kryptaamaan 4000 datalohkoa sekunnissa. Järjestelmässä hyödynnetään yksittäisten fotonien lähettimiä ja kvanttiporttilaitteita sekä siirtoväylän lähettimissä että vastaanottimissa, kuituperustaista tietoverkkoa voidaan hyödyntää kvanttitietoliikenteessä.

Tiederintamalla kiinalaiset tutkijat ovat saavuttaneet parhaimmillaan jo 300 - 400 kilometrin siirtovälejä ja muutenkin he ovat olleet aktiivisia esimerkiksi paremmin häiriöitä sietävän MDI QKD -menetelmän kehittäjiä.

Oma lukunsa on kiinalaisten tekemät satelliitin ja maa-aseman välinen ja veden alaiset kvanttiyhteyskokeilut. Niissä on saatu muutaman lomittuneen fotonin luenta onnistumaan.

Tällä hetkellä näissä kvanttitiedonsiirron käytännön menetelmissä käytetään vain kahta tilaa, mikä johtaa varsin hitaaseen tiedonsiirtoon. Skotlantilaisista (Heriot-Watt University) ja eteläafrikkalaisista (Witwatersrand) tutkijoista koostuva ryhmä on tutkinut lomittumisen vaihtoa ja valon orbitaalisen kulmamomentin "mallien" teleportaatiota. Tämä on ratkaiseva askel kohti kvanttitoistimen toteuttamista useammalle lomittuneille tiloille.

Jotta kvanttitiedonsiirto olisi nopeampaa, tarvitaan esimerkiksi laajempi aakkosto valon kuvioiden avulla. Yksi tällainen kuviointiväline on valon orbitaalinen kulmamomentti (OAM).

Monimutkaisemmat fotonitilat sietävät siirtoa vieläkin vähemmän kuin kahden tilan käyttö. Vahvistus ei ole kvanttimaailmassa mahdollista, mutta klassisen optisen verkon kuitutoistinta vastaava kvanttitoistin on mahdollinen.

Kvanttitoistimessa tarvittava lomittumisen vaihto tehdään kahden lomittuneen parin avulla. Interferoimalla kahta fotonia toisesta lomittuneesta parista jäljellä olevat kaksi fotonia tulevat lomittuneiksi.

Tässä työssä tutkijat tekivät ensimmäisen kokeellisen lomittumisen vaihdon sekä teleportaation rataimpulssimomentin (OAM) valon tilalla. Tärkeää on, että järjestelmä on skaalattavissa useampaankin ulottuvuuteen ja se luo tulevaisuutta pitkän matkan kvanttikommunikaatiolle, jolla on korkea tiedonsiirtokapasiteetti.

Siirtokapasiteetin suhteen myös Twenten ja Utrechtin yliopistojen laboratoriossa on saavutettu 9072 symboliruudukon avulla yli 10 bitin siirtoennätys yhdellä fotonilla. Jos resursseista ei ole pulaa, sillä kuinka paljon yhteen fotoniin voidaan koodata informaatiota, ei ole rajaa.

Veijo Hänninen

Nanobittejä 29.9.2017

 
 

Pelottaako kuvien varmuuskopiointi verkkoon? Harkitse omaa pilveä

Viime vuonna otettiin huikeat 1,2 biljoonaa eli 1200 miljardia digitaalista valokuvaa1, joista noin 85 prosenttia älypuhelimilla. Kuvat säilyttävät muistojamme, jotta voimme palata myöhemmin niihin hetkiin, jotka muovaavat elämäämme ja kertovat tarinoitamme perheellemme ja ystävillemme. Puhelimen kadottaminen saattaa kuitenkin tarkoittaa myös näiden arvokkaiden muistojen hukkaamista. Niinpä on ehdottoman tärkeää varmistaa, että niistä on varmuuskopio.

Lue lisää...

Jokaiselle sopiva kuulolaite suoraan kaupasta

Lukulaseja on ollut vapaasti saatavissa käsikaupassa ikänäön vaivaamille kuluttajille, jotka ovat halunneet nopean ratkaisun näköpulmiinsa ilman optikolla käyntiä. Moni lievää tai keskivaikeaa kuulovauriota kokeva kuluttaja olisi mielissään, jos omaan vaivaan löytyisi yhtä nopeasti ratkaisu. Ainakin Yhdysvalloissa ollaankin määrittelemässä lainsäädännöllä uutta laiteluokkaa, joka mahdollistaisi kuulolaitteiden reseptivapaan käsikaupan (OTC, Over-The-Counter). Iso haaste on, miten tällainen kuulolaite saadaan jokaiselle käyttäjälle sopivaksi?

Lue lisää...
 
ETN_fi First truly black solar modules roll off industrial production line @AaltoUniversity https://t.co/ym11lOA2lL
ETN_fi Telian toimitusjohtaja: 5G-datassa kokeillaan uusia hintamalleja https://t.co/we8ryxGl4D @teliafinland
ETN_fi Nova 3 myyntiin Suomessa: Huawei tuo nyt tekoälyn massoille @HuaweiMobileFI https://t.co/uwv9v16tIF
ETN_fi Suomalainen kiihtyvyysanturi elää ja voi hyvin. Murata Electronics laajentaa Vantaalla: jopa 200 uutta työpaikkaa.… https://t.co/K9xs1ZcMQG
 
 

ny template