路易斯安那州立大学(LSU)的研究人员,引入了一种智能量子技术,可以对单光子进行空间模式校正。在2021年《先进量子技术》(Advanced Quantum Technologies)3月刊封面的一篇论文中[2],作者利用人工神经网络的自学习和自进化特性,来校正单光子的畸变空间轮廓

智能量子技术或助战美国军方,增强战场上的传感和通信能力-量子客
图1|《先进量子技术》3月刊封面(来源:先进量子技术)

该论文由路易斯安那州立大学杜兰大学的学者们合作完成,发现了人工智能在单光子水平纠正空间模式的潜力,新开发的技术提升了依赖结构光子的光通信协议的信道容量。

量子技术(如量子通信、量子传感和量子密码学)中使用光的空间模式,最大的挑战之一就是随机相位失真

研究团队使用人工神经元在单光子水平上纠正光的畸变空间模式,与传统技术相比,研究团队的方法更奏效,且时间效率高。对于未来自由空间量子技术的发展来说,令人兴奋。

LSU的光量子研究小组[3]的一个重要目标就是开发在现实条件下工作的强大量子技术。研究人员表示,这种智能量子技术,证明在受大气湍流影响的现实通信协议中,依旧可以在单光子中编码多个信息位。

智能量子技术或助战美国军方,增强战场上的传感和通信能力-量子客
图2|LSU光量子研究小组主页(来源:LSU)

该项技术对光通信和量子密码学来说影响巨大,研究人员们现阶段正在探索如何实施他们的机器学习方案,使其智能化安全化和量子化

美国陆军作战能力发展司令部(DEVCOM)陆军研究实验室于昨日报道了这项研究,不单单是因为此项研究是由军方资助,而是因为研究中使用的新技术改善了在战场上部署量子传感和量子通信技术的前景

美国陆军DEVCOM陆军研究实验室的项目经理Sara Gamble博士表示,将机器学习技术融入到量子信息科学中并发挥效用的探索目前还在初级发展阶段,该团队的成果是发展过程中的重要一步,最终有可能增强陆军在战场上的传感和通信能力

 

 

参考链接:

[1]https://www.lsu.edu/physics/news/2021/omar_smart_quantum_tech.php

[2]https://onlinelibrary.wiley.com/toc/25119044/2021/4/3

[3]https://www.quantumphotonicslab.com/

 

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|编  辑:王嘉雯      |审  校:丁 艳