Brug af droner til at oprette lokale kvante netværk

Et team af forskere, der er tilknyttet flere institutioner i Kina, har brugt droner til at lave en prototype af et lille luftbårent kvantenetværk. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , forskerne beskriver afsendelse af sammenfiltrede partikler fra en drone til en anden og fra en drone til jorden.

Computerforskere, fysikere og ingeniører har i de sidste mange år arbejdet på at opbygge et brugbart kvantenetværk - det ville indebære at sende sammenfiltrede partikler mellem brugere, og resultatet ville være det sikreste netværk, der nogensinde er lavet. Som en del af denne indsats, forskere har sendt sammenfiltrede partikler over fiberkabler, mellem tårne ​​og endda fra satellitter til jorden. I denne nye indsats, forskerne har tilføjet et nyt element - droner.

For at opbygge et langtrækkende kvante netværk, satellitter ser ud til at være den ideelle løsning. Men for mindre netværk, f.eks. til kommunikation mellem brugere i samme by, en anden mulighed er nødvendig. Selvom tårne ​​kan være til nogen nytte, de er udsat for vejr og blokering, forsætligt eller på anden måde. For at komme uden om dette problem, forskerne brugte droner til at bære signalerne.

Arbejdet involverede at bygge en lille lasergenererende enhed og fastgøre den til en af ​​dronerne. Da det affyrede, fotoner blev delt i to, skabe sammenfiltrede par. En af de parrede fotoner blev rettet mod en anden drone, mens den anden blev dirigeret til en jordstation. Dronen, der modtog den sammenfiltrede foton, fungerede kun som et relæ - efter omfokusering, fotonet blev videresendt til en tredje drone, som derefter sendte den til en anden jordstation. Motoriserede enheder blev brugt på dronerne til at sikre sendere og modtagne stillet korrekt op til transmission af de sammenfiltrede fotoner.

I prototypen, fotonerne blev sendt kun en kilometer, men forskerne foreslår, at hvis man flytter dronerne højere, ville det være muligt at sende over distancer op til 300 kilometer. De foreslår, at teknologien også kan tilpasses til at omfatte bevægelige køretøjer på jorden. De bemærker endvidere, at både dronerne og jordstationerne også kunne forbindes til et netværk, der omfattede satellitter. Og de påpeger også, at deres arbejde var den første til at sende sammenfiltrede partikler mellem to bevægelige enheder.

© 2021 Science X Network