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陆军研究人员开发保护的新途径和保障量子信息,量子移动网络中一步接近现实。

研究人员发现了量子通信保障

阿德菲,MD |发表于2020年7月10日

量子信息科学是一个快速增长的跨学科领域探索存储,处理和传递信息的新方法。研究人员希望利用量子物理学原理运行新的硬件来创建强大的计算能力。

对于陆军,新的量子范式可能会导致在快速变革的能力,高效,安全的收集,交换和处理大量的对未来的动态战场信息。

博士。丹·琼斯,布赖恩科比和迈克尔·布罗德斯基从美国陆军作战能力发展司令部的陆军研究实验室,由加布里埃尔里卡尔迪和克里斯蒂安安东内利教授从拉奎拉大学的加入,在量子通信信道噪声的研究资源。

噪音是任何沟通的共同瘟疫 - 谁曾经使用的收音机,对讲机或电话经历嘈杂的招待会上,然后现在任何人,布罗德斯基说。通信工程师设计复杂的方案来去除噪声,并清除所发送的信号尽可能。

据布罗德斯基,量子通信是在它们的易感性在通信信道的噪声没有什么不同。事实上,甚至比普通传统的通信更是因为量子信号是极低的功耗。

“为了设计一个有用的量子网络,我们需要了解有多远,多快,以及如何可靠,我们可以发送量子信息,”布罗德斯基说。“这需要理解在通信信道的噪声的”。

作为球队建模,模拟,其特征在于测量和不同类型的量子通道噪声的,研究人员认识到,虽然一些量子噪声类型是不可能滤除,其他人可以很容易地除去。

出人意料的是,事实证明,不良的噪声可以通过简单地增加一个廉价的额外组件量子通道转化为良好的噪声。具有该额外的控制允许它们来调整信道和调整噪声掩蔽所发射的信号的特性。

该实验室的量子网络集团的整体重点是试探性的最有效,最安全的方法来创建,根据当天的国家的最先进的光子技术存储和处理量子信息。该小组的主要主力是该实验室的量子联网测试平台,他们已经在其总部阿德菲,马里兰州建成。研究人员利用量子试验台试驾各种光子技术的方法来快速和长距离量子信息稳定传送。

“我们非常独特的接近我们的研究通过佩戴系统工程师的帽子,”琼斯说。

该组跨越发展的体系结构和量子网络的工作原理,以及理解和映射技术限制其实际执行情况,最后,发明的方法和技术来设计绕过这些限制的研究范围。目前的研究成果属于后两类。

在管线关注下项目上表现出的量子信息完全无差错传输的一个有趣的方式。再往下行正在建立一个多用户量子网络测试平台部署在外地和展示两个距离大都会校区之间的安全的秘密共享协议。

量子信息科学领域在全球范围内蓬勃发展,因为它有可能导致在计算,通信和网络能力无与伦比。它在信息被处理的方式,这将导致安全秘密共享,分布式网络检测和高效的决策提供了新的范例。

“我们的研究结果是对武装未来量子优势,以及如何在实际运作转型强者科学成果的一个很好的例子的战士一步,”布罗德斯基说。

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关于美国陆军研究实验室
CCDC陆军研究实验室是美国军队作战能力发展指挥部的元素。As the Army�s corporate research laboratory, ARL discovers, innovates and transitions science and technology to ensure dominant strategic land power. Through collaboration across the command�s core technical competencies, CCDC leads in the discovery, development and delivery of the technology-based capabilities required to make Soldiers more lethal to win the nation�s wars and come home safely. CCDC is a major subordinate command of the U.S. Army Futures Command.

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301-394-1819

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该小组总结了他们的研究成果是在一个文件,探索噪声经典相关使用本地过滤,经同行评审的新物理学杂志接受恢复量子信息:

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