Физики нашли способ стабилизировать работу квантовых сетей новым методом

Физики нашли способ стабилизировать работу квантовых сетей новым методом

Физики Северо-Западного университета сделали важное открытие в области квантовых сетей. Они обнаружили эффективный способ поддержания стабильности квантовых сетей, несмотря на их природную нестабильность. Исследователи доказали, что для функционирования сети требуется гораздо меньше новых соединений, чем предполагалось ранее.

В исследовании, опубликованном 23 января в Physical Review Letters, ученые представили новый подход к поддержанию связи в постоянно меняющихся квантовых сетях. Они установили, что при стратегическом восстановлении утраченных соединений сеть может достичь стабильного состояния, хотя и в измененном виде.

Ключевым моментом в поддержании работоспособности квантовой сети является добавление оптимального количества соединений. Исследователи выяснили, что избыточное количество соединений может привести к перегрузке ресурсов, а недостаточное — к фрагментации сети и невозможности удовлетворить потребности пользователей.

Квантовые сети работают на принципе квантовой запутанности — явления, при котором две частицы связаны независимо от расстояния между ними. Однако при использовании запутанных связей для коммуникации между компьютерами эти связи исчезают, так как сам акт коммуникации изменяет квантовое состояние связи.

Исследователи создали упрощенную модель пользователей в квантовой сети. Они обнаружили, что критическое число новых связей, которые необходимо добавлять после каждого коммуникационного события, равно квадратному корню от числа пользователей. Например, при миллионе пользователей нужно восстанавливать тысячу связей на каждый отправленный кубит информации.

Это открытие может помочь в создании оптимизированной, устойчивой квантовой сети, способной выдерживать сбои. Новые связи могут автоматически добавляться при исчезновении старых, что делает сеть более надежной.


Подписывайтесь на Science XXI в Дзен и Telegram.

Поделиться с друзьями
Science XXI