招商加盟Join
SEAQUE:将在国际空间站举行的“自修复”量子通信技能演示
发布日期:2022-11-23 05:11    点击次数:106
 

SEAQUE:将在国际空间站举行的“自修复”量子通信技能演示

量子计算机有停留以比传统计算机快数百万倍的速度运行,而漫衍式量子传感器经由过程测量重力的微小变换,可以或许会带来对地球和我们在宇宙中职位地方的新熟习。然则,为了让量子计算机或量子传感器举行通信,它们将需求一个专门的通信网络。这个网络的一个关键形成部份将是空间“节点”,它们可以或许经由过程自由空间的光通信领受和传输低空的量子数据。

SEAQUE旨在证明技能的可行性,这些技能可使轨道上的节点安好地跟尾远距离的量子发射器和领受器。要做到这一点,这些节点将需求孕育发生和检测一对纠纷的光子。终究,将这类光子传输到低空上的量子计算机可以为量子云计算提供根基--不管计算机位于那边,均可以或许交换和处理惩罚量子数据。

一旦跟尾到空间站的外部,SEAQUE还将测试一种技能,以协助天基节点从辐射损害中“自我修复”,这是在太地面回护邃密仪器的一个继续寻衅。

美国宇航局喷气推进试验室的SEAQUE联合研究员Makan Mohageg说:“展现这两项技能为未来的全球量子网络奠定了根基,这些网络可以或许跟尾相隔数百甚至数千英里的量子计算机。”

就像它要完成的网络同样,这个名目是全球性的。SEAQUE合作名目蕴含来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的科学家和门生,他们是名目标指导者;加拿大滑铁卢大学;新加坡国立大学;位于蒙大拿州的产业合作搭档AdvR公司;位于德克萨斯州的商业空间体系提供商Nanoracks;以及JPL。

纠纷的实力

一对纠纷的光子是云云周详地联络在一起,即使相隔很远,测量一个光子也会顿时影响到测量另外一个光子的后果。这是量子力学体系的一个根蒂根基特点。SEAQUE的纠纷光子源将高能光子分成一对纠纷的“子”光子。而后对这些子光子举行计数,其量子特点由仪器的外部探测器举行测量。

别的天基量籽试验都是附丽体外光学(将光聚焦到一个不凡的晶体中)来孕育发生纠纷光子,而SEAQUE则是附丽一个运用奔忙导的纠纷光子集成源--这在航天器上是第一次。奔忙导是一种宏观组织,它就像光子的高速公路,在量子形态险些没有损失的环境下蛊惑其传输。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的该名目标次要研究人员 Paul Kwiat说:“SEAQUE将展现一种新的、从未环游飘动过的基于集成光学的纠纷源。与之前的空间试验中运用的散装光学纠纷源比较,这样的源本身要小很多,招商加盟Join更坚实,更有用地孕育发生光子对。”

譬如,在发射过程之中,那些散装光学器件在被摇晃后需求由低空上的操作员举行邃密的光学从头调整,而SEAQUE的光学器件则不会。

Mohageg说:“要是你要直立一个全球量子网络,跟尾差别大洲的数百个量子低空站,你就不克不迭让一集团在环路上对立每个节点上的源的光学对准。像SEAQUE公司将要环游飘动的那种基于奔忙导的单片机源将是朝着可扩张的全球量子信息网络的巨猛提高。”

要是SEAQUE证明它也能修复辐射形成的损害,那末该技能演示的牢靠性将失去另外一次提升。

量子通信节点将需求高度敏感的探测器来领受来自地球概况的单光子量子旗子灯号。当来自太空的高能粒子或辐射击中节点的探测器时,它们将随着时光的推移孕育发生缺点。这些缺点会在探测器的输出中表现为 “暗计数”,孕育发生噪音,终究会压倒来自低空的任何量子旗子灯号。要是不加以掌握,空间辐射终究会使这些探测珍视猛进化,甚至于需求定期变更,从而阻挠了全球量子通信网络的可行性。

诚然探测来自地球的旗子灯号超出了这项技能演示的规模,但SEAQUE将运用其探测器阵列来计算其纠纷源孕育发生的光子。而且SEAQUE公司将运用一个豁亮的激光器来定期修复辐射引发的损害,这些损害将影响探测器阵列的计数--这是另外一个初度。

“在低空的测试中,我们缔造这类技能会使晶格中的缺点‘冒泡’--一个被称为‘退火’的过程--从而削减探测器的噪音,并有可以或许延长空间量子节点的寿命,增进一个富强的全球网络,”Kwiat说。

SEAQUE 将由 Nanoracks拥有和运营的Bishop 气闸托管在空间站上。Nanoracks 还提供使命操作服务协折衷发射服务。SEAQUE 的集成光学纠纷光子源由 AdvR, Inc. 开发。该技能演示预计不早于 2022 年 8 月发射,由 NASA 科学托务理事会内的生物和物理科学部资助。