С миру по кюбиту

  • Группа французских ученых доложила о полной реализации квантового криптографического протокола, используя поток единичных фотонов, генерируемых стабильным источником при комнатной температуре. В качестве такого источника служил единичный окрашивающий центр нанокристалла алмаза. Коэффициент ошибок при этом составил менее 4,6% при скорости безопасной передачи битов (secure bit rate) порядка 7700 бит/с. Таким образом, удалось достичь той области, где единичные фотоны оказываются более эффективными по общей производительности, чем разреженные световые импульсы в аналогичной системе.
    Phys. Rev. Lett. 89, 187901, 28.10.2002
  • Большинство схем квантовой криптографии основано на перепутывании состояний двух фотонов, которые могут находиться в суперпозиции двух квантовых логических состояний. Однако использование перепутывания фотонов, которые могут находиться в суперпозиции многих квантовых состояний, ассоциированных с разными орбитальными угловыми моментами, обещает значительное увеличение объема передаваемой информации.
    Недавно группа Антона Цайлингера (Anton Zeilinger) сообщила об экспериментальном получении перепутанной пары фотонов, находящихся в суперпозиции трех состояний орбитального углового момента. По мнению исследователей, это дает возможности для реализации совершенно новых типов протоколов квантовой связи и найдет применение в коммуникационных технологиях будущего.
    Phys. Rev. Lett. 89, 240401, 20.11.2002
  • Фундаментальные законы физики сильно ограничивают возможности обработки информации (см. "КВ" №35'2002). Новые доказательства в пользу этого привел недавно профессор Julio Gea-Banacloche из университета штата Арканзас. Он показал, что чем более высокой точности вычислений желательно добиться, тем больше энергии необходимо затратить. Ученый пытался определить, существует ли нижний энергетический предел для выполнения квантовых вычислений и влияет ли это на качество работы квантового компьютера, и обнаружил, что необходимая для вычисления энергия обратно пропорциональна степени допустимых ошибок, т.е. большее количество энергии означает меньшую неопределенность. Gea-Banacloche показал также, что его выводы справедливы для разных предложенных типов квантовых компьютеров, имеющих разные времена потери когерентности. Так, для систем со временем декогеренции порядка 10 микросекунд требуется мощность энергии около 10 мегаВатт. Так что самой природой поставлены пределы на создание более компактных, быстрых, дешевых и эффективных устройств.
    Phys. Rev. Lett. 89, 217901, 18.11.2002

Сергей САНЬКО

 
Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

47 за 2002 год

Рубрика: 

Quanta et Qualia
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!