Yeni tür evrim teorisi Nitekim kuantum mekaniği, kuantum iletişiminin arkasındaki "bilimsel madenci" ye yaklaşıyor
Tür Ansiklopedisi:
Yeni türler: kuantum iletişimi
Doğum zamanı: 1993
Tanım: Kuantum iletişimi, bilginin kuantum haliyle taşındığı bir iletişim yöntemidir.Güvenli bir iletişim süreci elde etmek için fotonlar gibi temel parçacıkların kuantum dolaşıklığı ilkesini kullanır.
Video yükleniyor ...
Kuantum teorisi araştırmacıları, gelecekteki iletişimin anahtarını erken keşfettiler. Kuantum dolanıklığı
Bu teorik olarak uygulanabilir iletişim aracı, bilim adamlarının hırslarını uyandırdı.
Bu teoriye güvenmek
Bilim adamları daha hızlı ve daha güvenli inşa etmeye çalışıyor Kuantum ağı
Tamamlandığında, bilgi aktarımı sırasında mutlak gizliliği gerçekleştirecektir.
Kuantum bilgi teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, kuantum ağlarının inşası için hangi temel araştırmalara ihtiyaç vardır?
Gizemli kuantum bilgi araştırma laboratuvarında neler var?
Bu sayının kapak habercisi, içeri girmene izin ver Temel Kuantum Bilgi Laboratuvarı, Çin Bilimler Akademisi
Gebelik ziyareti "Yeni türler"
Kapak haberi muhabiri Chen Yanfei Xin Xiaosong
2019'un hemen sonunda, İngiliz ve Danimarkalı bilim adamları tarafından yayınlanan bir makale dünya çapında ilgi gördü. Kuantum iletişim teknolojisi ile iki bilgisayar çipi arasında bilginin "anında aktarımını" gerçekleştirdiklerini ilk kez duyurdular. Bu hareket bir kez daha insanların gözlerine "kuantum iletişimi" getirdi.
Kuantum dünyasının en yakından ilişkili parçası olan "kuantum iletişim" teknolojisi Çin'de hızla gelişiyor.
Hefei, Anhui'de bulunan Çin Bilimler Akademisi'nin Temel Kuantum Bilgi Laboratuvarı, Çin'deki kuantum iletişimi ve kuantum hesaplamanın temel araştırma kurumlarından biridir.
11 Aralık 2019'da Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde 24 yaşındaki doktora öğrencisi Yang Mu'nun önderliğinde kapak muhabiri ayakkabı kılıflarını, temiz kıyafetleri giydirdikten sonra hava duşunu geçerek gizemli kuantum dünyasına girdik.
Temel Kuantum Bilgi Laboratuvarı, Çin Bilimler Akademisi
Bu ultra temiz laboratuvarda sıcaklık, nem ve temizlik sıkı bir şekilde kontrol edilir ve ortam ışığı engellenir. Tüm laboratuvar karanlıktı ve açık olan tek şey çeşitli aletlerin yanıp sönen ışıkları ve yaklaşan lazer ışınlarıydı.
Genç Çinli bilim adamları, bu karanlık dünyada gelecekteki iletişimlerin ışığını arıyorlar.
Yang Mu'nun dediği gibi, kuantum iletişiminin "yeni türü" teoriden gerçeğe dönüştüğünde, dünyaya kesinlikle muazzam değişiklikler getirecektir.
Bilimsel madenci
Karanlık dünyada geleceğin ışığını arıyorum
Yang Mu, bazı yüksek hassasiyetli deneysel aletler ve onların kendi inşa ettiği cihazlarla çevrili, yalnızca bir kişinin kalabileceği laboratuvar koridorunda durdu. Bizi deneyler yaptığı ekipmana götürdü. Bu iki fotonlu bir kuantum. Dolaşma kaynağı sistemi, bir lazer vericisi ve bir dizi hassas optik bileşenden oluşur. Yang Mu, "Araştırmamız esas olarak boş alan ışığına dayanıyor. Işının iyi yayılabilmesi için çok fazla alan ayırmamız gerekiyor, bu yüzden laboratuvar çok dar görünecek." Dedi.
Yeni gelenler için dar koridorlar ve karanlık ortam kaçınılmaz olarak insanları depresyonda hissettiriyor. Ancak Yang Mu ve sınıf arkadaşları için burası, kendilerini bilimin gizemlerini keşfetmeye kaptıracakları bir yer. "Laboratuvar çok karanlık ve ilk başta hala ona adapte olamıyorum, ancak kuantum dünyasının kurallarını keşfetmeye gerçekten daldığımda, hala yeterince karanlık olmadığını hissediyorum ve içindeki ışığın sonuçlarımı etkileyeceğini düşünüyorum." Dedi Yang Mu, elini uzatarak açtı. Farlarını çevirdi ve bize kurduğu deneysel sistemi gösterdi, "Genelde her şeyi net göremediğimizde, sadece bu fotoğrafı çekeriz, biraz maden makinesine benzer." Yang Mu şaka yaptı.
Aslında, Yang Mu'nun dahil olduğu çalışma, makro dünyadaki çeşitli mineralleri değil, mikro dünyadaki "kuantum halini" keşfetmeleri dışında bir "bilimsel madenci" ile benzerdir ve bir "kuantum durumu" belirler. Bir "mineral türü" belirlemek gibidir.
Laboratuvarda kavak
Deneysel tasarım sayesinde, kuantum durumu bilgilerinin yalnızca bir kısmını girerek ve aynı anda% 90'dan daha yüksek bir eşleştirme derecesi elde edebilen sinir ağları, destek vektör makineleri ve karar ağaçları gibi makine öğrenimi modellerini kullanarak çok sayıda klasik olmayan korelasyon sınıflandırıcısını başarılı bir şekilde uyguladılar. Kuantum dolaşıklığı, kuantum rehberliği ve Bell yerel olmayışı gibi farklı kuantum korelasyon özelliklerini tanıyın ve kaynak tüketimi ve zaman karmaşıklığı, geleneksel kriterlerin dayandığı kuantum durum tomografi yönteminden çok daha azdır.
Çeşitli kuantum korelasyonlarının hızlı tanımlanması, kuantum iletişiminin ve diğer alanların gelişimini ilerletmede önemli bir rol oynar. Bu, "mineral" türlerini tanımlamak ve yeni "mineral" türlerini sürekli olarak keşfetmek ve belirlemek için daha verimli bir teknik araç kullanmaya eşdeğerdir, böylece insanların gelecekte bu mikro dünya "minerallerini" kullanmalarının önünü açar.
basit Araştırma
Etkisi olduğunda, değişiklik dünyayı sarsacak
Yang Mu, "Bu aletler ve bileşenlerin hepsi birer birer yerleştirilir ve konum bir milimetrenin onda biri kadarsa tüm deney başarısız olabilir." Dedi. Tüm ekipman sadece bir masa büyüklüğünde olmasına rağmen, Poplar'ın yerleşimi ve optimizasyonu tamamlaması yaklaşık yarım yıl sürdü.
Bir deneyde, kavak sadece bir foton ve diğer fotonların sadece yarısını tespit etti. Daha sonra, ışığın aynadan geçerken aynanın kenarına sürttüğünü ve fotonların yarısını kaybettiğini keşfetti. Yang Mu, "Işık noktası yalnızca birkaç milimetredir ve ayna sapması yalnızca 0,01 milimetre olabilir, bu da tüm deneysel sonuçları etkiler." Dedi.
Günden güne deneysel yaşam iki yıldan fazla sürmüştür.İster enstrümanda hafif bir sapma veya programlamadaki bir karakter değişikliği olsun, tüm deneyin başarısızlığına neden olabilir.Poplar, sadece sürekli arızada ayarlama ve optimizasyon yapabilir. En yoğun zamanda, Poplar'ın sürekli olarak on saatten fazla veriyi ölçmesi gerekiyordu, ertesi gün saat 16.00'dan akşam 8 veya 9'a kadar ve sabah ve akşamlar tersine döndü.Veri doğruluğu gereksinimleri çok yüksek olduğu için Poplar'ın bilgisayarda kalması gerekiyor.
Laboratuvarda kavak
"Bir mühendisin yaptıklarına kıyasla, bir kaşif olmak istiyorum." Yang Mu, açıkçası, henüz gençken "karışıklık" ile karşı karşıya olduğunu itiraf etti. O dönemde yapay zeka da çok popülerdi ve kârlı bir en çok satan ürün yapmayı umarak bilgisayar yapmayı da düşündü. Daha sonra, para kazanmanın standart olmaması gerektiğini düşündü, "Temel araştırma yapacak bir grup insan olmalı." Yang Mu dedi.
"Macera", "rüya" yı seçmesinin nedeni de kavak için vazgeçilmezdir. Yang Mu, "İlkokuldaki ikinci sınıf öğretmeni ne yapmak istediğinizi sordu. Herkes bilim insanı olmayı hayal ediyor. Ben sadece diğerlerinden daha uzun süre ısrar ettim." Dedi.
Yaklaşık üç yıllık sıkı çalışma sayesinde Yang Mu ve ekibi, ilk kez makine öğrenimi algoritmalarına dayalı klasik olmayan birçok ilişkinin eşzamanlı sınıflandırmasını başardı. 6 Kasım 2019'da, sonuçları uluslararası fizik yetkili dergisi "Physics Review Letters" da yayınlandı.
Yang Mu'nun makalesi "Physics Review Letters" da yayınlandı.
Temel araştırmanın insanların yaşamları üzerinde hızlı ve doğrudan bir etkisi olamaz, ancak Yang Mu inanıyor: "Bir kez bir etki olduğunda, dünyayı sarsan olmalı." Yang Mu'nun "dünyayı sarsan etkisi", "kuantum bilgisini" gerçekleştirmeyi ifade ediyor. İnsanların yaşamlarına uygulanan "kuantum iletişimi" ve "kuantum ağı" aynı zamanda laboratuvarlarının amacıdır.
Kuantum devrimi
Bilgisayar ve iletişim teknolojisi tamamen devrim yaratacak
20. yüzyılın başında klasik teoriler mikroskobik sistemlerin işleyişini açıklayamadığı için kuantum mekaniği teorileri ortaya atıldı ve sürekli olarak deneysel destek alarak "ilk kuantum devrimi" olarak adlandırılan lazerler ve transistörler gibi dünyanın çehresini değiştiren bir dizi icat ortaya çıktı.
Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde profesör ve Çin Bilimler Akademisi Temel Kuantum Enformasyon Laboratuvarı yönetici müdür yardımcısı Li Chuanfeng, "Şimdi ikinci kuantum devrimini, yani kuantum bilgi teknolojisini yaşıyoruz." Dedi.
İlk kuantum devriminin yalnızca kuantum mekaniği ilkelerine dayanan yeni klasik cihazların geliştirilmesi olduğu anlaşılıyor. İkinci kuantum devrimi, kuantum özelliklerine dayalı olarak kuantum cihazlarının doğrudan geliştirilmesidir. Bu cihazlar, kuantum mekaniği yasalarını takip eder. Birim olarak kuantum durumlarını (kübitleri) kullanırlar. Bilginin üretimi, iletimi, depolanması, işlenmesi ve manipülasyonu kuantuma dayanır Mekanik yasaları, bilgi işlevini karşılık gelen klasik cihazların çok ötesinde yapar.
"Bilim ve teknolojinin iki görevi vardır. Bir görev insanların fikirlerini değiştirmek, diğeri ise insanların yaşamlarını değiştirmektir." Li Chuanfeng, kuantum bilgi araştırmalarının geliştirilmesi için en önemli şeyin insanların fikirlerini güncellemek olduğuna inanıyor.
"Ana kuantum bilgisindeki yerel olmama kavramı." Li Chuanfeng bunu açıkladı: Kuantum bilgisi bize bu konunun iki noktada olabileceğini söylüyor. Örneğin, bir çift dolaşık foton bir bütün olarak görülmeli ve tek başına görülemez. Birçok bilim insanı şimdi bu kavramı önceki sistemlerin sorunlarına bakmak için kullanıyor ve daha derin bir anlayış kazanacaklar.
Li Chuanfeng liderliğindeki laboratuvarın genel amacının, bilgi aktarımının verimliliğini ve güvenliğini büyük ölçüde artırabilecek bir kuantum ağı kurmak olduğu anlaşılıyor. Bu kuantum bilgi teknolojisi, ağ iletişiminin tüm yönlerinde kullanılacak. "Eğer gelecekte kuantum bilgisayarlar ve kuantum iletişimi için olgun teknolojilere sahipsek, tüm ağı şimdi yükseltebiliriz." Dedi Li Chuanfeng.
Kuantum iletişim "evrimi"
zaman çizelgesi
1993
C.H. Bennett kuantum iletişimi kavramını önerdi; Aynı yıl farklı ülkelerden 6 bilim insanı, klasik ve kuantum yöntemlerini birleştirerek kuantum ışınlanmasını gerçekleştirmek için bir plan ortaya koydu.
01
02
2003 yılı
Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, kampüse 3,2 km'lik bir kuantum iletişim sistemi kurdu.
2012
Çinli bilim adamı Pan Jianwei ve diğerleri, dünyanın ilk "kuantum iletişim uydusu" nun fırlatılması için teknik temeli atarak, dünyada ilk kez 100 kilometre civarında boş alanda kuantum ışınlanma ve dolanma dağıtımını gerçekleştirmeyi başardılar.
03
04
Ağustos 16, 2016
Çin, dünyanın ilk kuantum bilim deneysel uydusu "Mozi" yi fırlattı.
Eylül 29, 2017
Dünyanın ilk kuantum güvenli iletişim ana hattı "Pekin-Şangay ana hattı" resmi olarak açıldı. Aynı gün, Pekin-Şangay ana hattı ve "Mozi" kuantum uydusu, ilk kıtalararası mesafeyi ve dünya bağlantısının kuantum güvenli iletişimini başarıyla gerçekleştirdi.
05
06
Ocak 2019
Çin Bilimler Akademisi'nden akademisyen, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Profesör Pan Jianwei, Profesör Bao Xiaohui ve diğerleri, çok düğümlü, uzun mesafeli kuantum ağlarının inşasının temelini atarak üç ayrı soğuk atom kuantum hafızasını dolaştırmak için başarılı bir şekilde çok tonlu girişim kullandılar.
Aralık 2019
Bristol Üniversitesi ve Danimarka Teknik Üniversitesi'nden uzmanlar, ilk kez iki bilgisayar çipi arasında bilginin "anında aktarımını" gerçekleştirdi.
07
ipuçları
Kuantum dolanıklığı
Kuantum dolaşıklığı, iki parçacığın durumları hazırlanırken birbirleriyle ilişkiliyse, ne kadar uzun veya ne kadar uzak olursa olsun, her zaman ilişkili olacağı anlamına gelir.
[Haber ipuçlarınız varsa, bize bildirmekten memnuniyet duyarız, kabul edildikten sonra ücret için bir ücret alınacaktır. Bizi WeChat'te takip edin: ihxdsb, QQ: 3386405712]
