QC资讯丨美国陆军科学家通过量子研究制定了网络安全策略-量子客

美国陆军研究实验室(ARL)研究、发展和工程司令部(RDECOM)研究实验室的科学家发现了一种在传输过程中保护量子信息的新方法,为战场上的士兵提供了更安全可靠的通信方式。

该研究小组一直在研究如何过滤通过光纤电信链路发送的量子信息(量子比特)中的噪声。结果,他们发现过滤不一定需要由接收方来完成。

来自实验室计算和信息科学理事会的Brian Kirby说:“编码信息的量子态的性质是使得过滤可以更容易地在网络中的不同位置完成。”因此,修复通过某个特定路径发送的量子比特,可以将过滤器应用于穿过不同路径的其他量子比特。

激光和纳米物理学,量子光学和光子学技术的最新进展为研究人员提供了控制和操纵微型量子系统的工具,例如单个原子或光子——最小的光粒子。

这些发展产生了一个新的科学领域:量子信息科学(QIS),它研究量子系统中编码的信息,包括量子计算、量子通信和量子传感等子领域。据陆军研究人员称,QIS被认为有潜力塑造未来信息的处理方式。

美国陆军的企业研究实验室投资了量子信息科学研究,以保证在这个快速发展的领域中持续的技术优势,这反过来将带来计算、加密、安全通信和精确测量等方面的多种新技术。

然而,为了利用量子信息,科学家需要发现处理和传输这些信息的方法,Danial Jones博士和Michael Brodsky博士以及Kirby正在开发技术。

“在我们的经典世界中,信息在操纵和传输过程中经常被破坏——每个人都熟悉信号接收不良地区的手机连接噪音。”Brodsky说,“因此,通信工程师一直在研究各种技术来滤除噪声。”

由于这些挑战的性质,该团队还发明了一种新技术,有助于减少噪音的有害影响。

利用最近在实验室搭建的量子网络测试平台对开发的模型进行了实验验证,模拟了实际的电信光纤基础设施。

“我们相信,这项研究有可能彻底改变网络安全,并为未来的作战人员提供安全的秘密共享和身份验证。” Brodsky说,“此外,它还将对开发更好的位置导航和定时传感器以及量子计算机产生影响,从而合成具有随需应变特性的新型特殊材料。”

为了使量子技术成为现实,必须建立一个大规模的现场部署试验台,以指导量子硬件和软件的发展。

这项名为“调谐量子信道以最大限度地提高电信光子对偏振的纠缠”的研究发表在《自然》合作伙伴期刊《量子信息》上。

本文是《量子计算前沿》基于相关资料原创编译,并完整授权量子客整理发布。

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