新一代特種光纖 為量子網路開高速路

編譯／高晟鈞

來自英國巴斯大學的物理學家開發了新一代的「特種光纖」，除了能產生作為量子位元的糾纏光子，還能進一步對量子資料傳輸進行加密與感測，為下一代量子資訊的傳輸奠定了基礎。

量子運算

光子是可以作為量子運算位元的其中一種介質，具有獨特的量子特性。兩個光子可以產生量子糾纏，不同於傳統電腦位元典型的0與1二進位法，糾纏光子可以同時以0與1的形式存在，從而釋放運算的巨大潛力。

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量子技術能夠提供無與倫比的運算能力，解決複雜的邏輯問題，包括藥物開發、氣候變遷等等，或是提供數位密碼更強大的量子加密技術。就像現有的網路一樣，量子網路也依靠光纖在節點之間傳遞訊息。然而，目前用於電信網路的傳統光纖，卻並不適用於量子通訊。

下一代光纖釋放量子潛力

傳統光纖其傳輸的光波長，完全由石英玻璃的損耗決定，因此與量子技術所需要的單光子源、量子位元和主動光學元件的工作波長不相容。

研究團隊開發了一種具有特殊微結構光芯的「特種光纖」，由沿著光纖整個長度延伸的複雜氣穴圖案組成。這種氣穴能操縱纖維內部的光，產生糾纏光子對，搭配低損耗開關、量子記憶體容器等元件，在量子節點本身實現量子運算。

除此之外，特種光纖還能夠緊密限制光線，以便進行長距離的訊息傳輸。以上優勢都對於科學家在未來實現並擴展穩健、大規模的量子網路，奠定了良好基礎。

資料來源:ScitechDaily

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