Forskere slår rekord for dataoverførselseffektivitet

Forskere ved Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory har sat ny rekord i overførsel af information via superdens kodning, en proces, ved hvilken egenskaber af partikler som fotoner, protoner og elektroner bruges til at lagre så meget information som muligt.

ORNL -teamet overførte 1,67 bits pr. Qubit, eller kvantebit, over et fiberoptisk kabel, kantede den tidligere rekord på 1,63 pr. qubit ud.

Værket af ORNLs Brian Williams, Ronald Sadlier og Travis Humble udgives som "Superdense kodning over optiske fiberforbindelser med komplette Bell-state-målinger" i Fysisk gennemgangsbreve . Undersøgelsen blev valgt som et "Editor's Suggestion".

Mens computere transmitterer information i form af bits (generelt repræsenteret med enten 1 eller 0), qubits kan anvende to tilstande samtidigt og repræsenterer derfor mere information end en traditionel bit. Fysikken i denne kvantekommunikationsopgave ansat af Williams og hans team ligner den, der bruges af kvantecomputere, som bruger qubits til hurtigere at finde løsninger på ekstremt komplekse problemer end deres bit-ladede modparter.

Williams' team var det første til at bruge superdense kodning over optisk fiber, en stor bedrift i jagten på at vedtage kvantekommunikation til moderne netværksteknologi. Og fordi teamet brugte konventionelt laboratorieudstyr såsom almindeligt fiberoptisk kabel og standardfotondetektorer, de har bragt teknikken et skridt tættere på praktisk brug.

Som en demonstration af teknikkens effektivitet, holdet overførte ORNL -logoet, et egetræsblad, mellem to slutpunkter i laboratoriet.

Selvom teknologien i øjeblikket stort set er eksperimentel, praktiske anvendelser kunne omfatte en omkostningseffektiv måde at kondensere og overføre information på. Dette omfatter mere effektive metoder til at transmittere og modtage data i applikationsområder såsom internettet og cybersikkerhed.

"Dette eksperiment viser, hvordan kvantekommunikationsteknikker kan integreres med konventionel netværksteknologi, "Williams sagde." Det er en del af grundlaget, der er nødvendigt for at bygge fremtidige kvantenetværk, der kan bruges til databehandling og registrering af applikationer. "