합성 광자 차원의 혁신, 양자정보처리의 새로운 장 열다

Seoul퀀텀 정보 처리에서 획기적인 발전이 이뤄졌습니다. 국립과학연구소(INRS)의 연구원들은 합성 광학 차원을 활용하여 새로운 접근 방식을 개발했습니다. 독일, 이탈리아, 일본의 팀과 협력하여 로베르토 모란도티 교수가 이끄는 연구는, Nature Photonics 저널에 발표되었습니다. 이 연구는 합성 광학 격자를 사용하여 광자의 상태를 효과적으로 제어하고 감지하는 시스템을 제시하며, 이를 통해 효율성을 크게 향상시켰습니다.

발견의 주요 측면은 다음과 같습니다:

• 양자 상태 조작을 위한 합성 광학 격자의 개발
• 고차원 광자 얽힘 처리를 위한 양자 보행의 활용
• 기존 통신 인프라와의 호환성

양자 워크를 연구하는 이 새로운 방법은 지난 20년 동안 양자 컴퓨팅을 발전시키는 데 중요한 역할을 해왔습니다. 양자 워크는 고전적 랜덤 워크와 비슷하게 작동하지만, 양자 환경에서 개선된 알고리즘의 속도와 복잡성을 높이는 데 기여합니다. 연구원들은 합성 광자 네트워크를 활용하여 양자 행동을 더 깊이 탐구합니다. 이러한 시스템은 합성 차원을 사용하여 정보를 효율적으로 처리하며, 일반적인 광섬유 장치를 통해 표준 통신 기술과 함께 작동합니다.

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합성 광학 차원은 연구자들이 양자 행동을 모방할 수 있게 하며, 여기에는 패리티-시간 대칭성과 초유체처럼 흐르는 빛이 포함됩니다. 이전에는 이러한 개념이 주로 비양자 기술에 사용되었으나, 최근 연구에 따르면 양자 응용 분야에서도 유용할 수 있다고 합니다. 이 시스템은 고전광과 얽힌 빛을 동시에 제어할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 이러한 능력은 성능 향상과 인프라 비용 절감을 통해 양자 컴퓨팅, 양자 측정, 안전한 양자 통신과 같은 분야에 혁신을 가져올 수 있습니다.

양자 시스템은 이제 새로운 인프라 없이도 높은 성능을 발휘할 수 있습니다. 이 시스템들은 현재 및 미래의 통신 시스템과 쉽게 연결될 수 있어, 설치가 용이하며 개인 데이터를 전송하는 양자 네트워크의 보안을 강화합니다.

이 연구는 단순히 통신 기술을 향상시키는 것을 넘어 양자 기술의 사용 용이성과 확장을 약속합니다. 광섬유 기반 솔루션에 중점을 둠으로써, 이 연구는 현재의 통신 시스템과 잘 맞아떨어지며, 양자 기술의 실용적인 사용에 중요한 진전을 이뤘습니다. INRS 팀의 작업은 복잡한 양자 프로세스와 일상 기술의 연결에 있어 중요한 진전을 나타냅니다.