.From Sci-Fi to Reality: Vacuum Tubes Could Revolutionize Quantum Networking

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공상과학에서 현실로: 진공관이 양자 네트워킹을 혁신할 수 있다

진공관 양자 네트워킹

주제:양자 컴퓨팅양자정보과학시카고 대학 Sarah CP WILLIAMS, 시카고 대학교 2024년 7월 12일 진공관 양자 네트워킹 연구자들은 진공 빔 가이드를 사용하여 큐비트가 작은 진공 밀봉 튜브 내부에서 수천 마일을 이동할 수 있는, 전국에 걸친 양자 네트워크를 구축하는 새로운 방법을 설명했습니다. 출처: SciTechDaily.com

양자 네트워크에 대한 새로운 접근 방식은 간격이 있는 렌즈가 있는 진공 밀봉 튜브를 사용하여 광자를 통해 장거리에 걸쳐 양자 데이터를 전송하는 것입니다. 시카고 대학 의 과학자 와 협력자들이 개발한 이 방법은 광대한 거리에서 안전하고 대용량의 양자 통신을 가능하게 하는 것을 목표로 합니다. 양자 컴퓨터는 사이버 보안, 통신, 데이터 처리 등을 비롯한 여러 분야를 개선하는 강력한 방법을 제공합니다.

그러나 이러한 모든 이점을 실현하려면 여러 양자 컴퓨터를 연결하여 양자 네트워크 또는 양자 인터넷을 구축해야 합니다. 과학자들은 장거리에 걸쳐 양자 정보를 전송해야 하는 이러한 네트워크를 구축하는 실용적인 방법을 생각해내기 위해 고군분투했습니다. 크로스컨트리 양자 네트워크 양자 네트워크를 현실로 만들기 위해 시카고 대학교 프리츠커 분자공학부의 지앙 그룹의 연구자들은 간격이 있는 렌즈 배열이 있는 진공 밀봉 튜브를 사용하여 긴 양자 채널을 구축하는 것을 제안했습니다. 출처: 지앙 그룹 양자 통신 혁신 이제 시카고 대학교 프리츠커 분자공학과(PME)의 연구자들은 새로운 접근 방식을 제안했습니다.

즉, 간격을 둔 렌즈 배열이 있는 진공 밀봉 튜브를 사용하여 긴 양자 채널을 구축하는 것입니다. 직경이 약 20cm인 이 진공 빔 가이드는 수천 킬로미터의 범위와 초당 10조 큐비트의 용량을 가질 것이며, 기존의 양자 통신 접근 방식보다 더 좋습니다. 양자 데이터를 인코딩하는 빛의 광자는 진공 튜브를 통과하고 렌즈 덕분에 초점을 유지합니다. "우리는 이런 종류의 네트워크가 실현 가능하고 많은 잠재력이 있다고 믿습니다." 분자 공학 교수이자 새로운 연구의 수석 저자인 량 지앙이 말했습니다.

"이것은 안전한 통신에 사용될 수 있을 뿐만 아니라 분산 양자 컴퓨팅 네트워크, 분산 양자 감지 기술, 새로운 종류의 망원경, 동기화된 시계를 구축하는 데에도 사용될 수 있습니다." 장 박사는 스탠포드 대학과 캘리포니아 공과대학의 과학자들과 협력해 새로운 연구를 진행했으며, 해당 연구는 7월 9일 Physical Review Letters 에 게재됐다 .

크로스컨트리 양자 네트워크

양장 시카고 대학교 프리츠커 분자공학부 리앙 지앙 교수는 진공 빔 가이드를 사용하여 제안된 양자 네트워크를 검토합니다. 이 네트워크는 수천 킬로미터의 범위와 초당 10조 큐비트의 용량을 가지고 있으며, 기존의 양자 통신 방식보다 더 뛰어납니다. 출처: 시카고 대학교 프리츠커 분자공학부 / 존 지크

양자 속성과 데이터 전송 고전적 컴퓨터는 데이터를 기존 비트(0 또는 1로 표현)로 인코딩하는 반면, 양자 컴퓨터는 양자 현상을 나타낼 수 있는 큐비트에 의존합니다. 이러한 현상에는 중첩(상태의 모호한 조합)과 얽힘(두 양자 입자가 광대한 거리에 걸쳐 서로 상관 관계를 맺을 수 있게 해주는 것)이 포함됩니다.

이러한 속성은 양자 컴퓨터에 새로운 유형의 데이터를 분석하고 정보를 새롭고 안전한 방식으로 저장하고 전달하는 기능을 제공합니다. 여러 양자 컴퓨터를 연결하면 데이터 처리 능력을 풀링할 수 있으므로 더욱 강력해질 수 있습니다. 그러나 일반적으로 컴퓨터를 연결하는 데 사용되는 네트워크는 큐비트의 양자 속성을 유지할 수 없기 때문에 이상적이지 않습니다. "고전적 네트워크를 통해 양자 상태를 보낼 수는 없습니다." Jiang이 설명했습니다. "고전적으로 데이터를 보낼 수 있고, 양자 컴퓨터는 이를 처리할 수 있지만, 그 결과는 다시 고전적으로 다시 전송됩니다." 일부 연구자들은 광섬유 케이블과 위성을 사용하여 큐비트로 작용할 수 있는 광 광자를 전송하는 방법을 테스트했습니다. 광자는 기존 광섬유 케이블을 통해 짧은 거리를 이동할 수 있지만 일반적으로 광자가 흡수되면서 정보가 빠르게 손실됩니다.

위성으로 반사되어 새로운 위치에서 지상으로 돌아오는 광자는 우주의 진공으로 인해 흡수가 적지만, 전송은 대기 흡수와 위성의 가용성에 따라 제한됩니다. "우리가 하고 싶었던 것은 이전 접근 방식의 장점을 결합하는 것이었습니다." 새로운 작업의 첫 번째 저자인 PME 대학원생 Yuexun Huang이 말했습니다.

"진공 상태에서는 감쇠 없이 많은 정보를 보낼 수 있습니다. 하지만 현장에서 그렇게 할 수 있다면 이상적일 것입니다." "우리는 이런 종류의 네트워크가 실현 가능하고 많은 잠재력을 가지고 있다고 믿습니다." — 양장 교수 지상 기반 진공관과 양자 정보 캘리포니아 공과대학(Caltech)의 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO) 에서 일하는 과학자들은 중력파를 감지할 수 있는 빛의 움직이는 광자를 담기 위해 거대한 지상 진공관을 만들었습니다 .

LIGO 의 실험은 거의 분자가 없는 진공 상태에서 광자가 수천 킬로미터를 이동할 수 있음을 보여주었습니다. 이 기술에서 영감을 얻은 Jiang, Huang과 동료들은 더 작은 진공관을 사용하여 양자 컴퓨터 간에 광자를 전송하는 방법을 스케치하기 시작했습니다. 새로운 이론적 연구에서 그들은 이러한 튜브가 적절하게 설계되고 배열된다면 전국적으로 광자를 전송할 수 있음을 보여주었습니다.

게다가 LIGO에 필요한 초고진공(10^-11 기압)보다 유지하기 훨씬 쉬운 중간 진공(10^-4 기압)만 필요합니다. "가장 큰 과제는 광자가 진공을 통과할 때 약간 퍼진다는 것입니다." Jiang이 설명했습니다. "이를 극복하기 위해 회절 손실 없이 장거리에 걸쳐 빔을 집중시킬 수 있는 렌즈를 몇 킬로미터마다 설치하는 것을 제안합니다."

연구팀은 캘리포니아 공과대학의 연구자들과 협력하여 이 아이디어의 실용성을 시험하기 위해 탁상 실험을 계획하고 있으며, 이후 LIGO와 같은 대형 진공관을 사용하여 렌즈를 정렬하고 장거리에 걸쳐 광자 빔을 안정화하는 방법을 연구할 계획입니다. "이 기술을 더 큰 규모로 구현하려면 우리가 알아내야 할 몇 가지 토목 공학적 과제가 있습니다." Jiang이 말했습니다. "하지만 궁극적인 이점은 초당 수십 테라바이트의 데이터를 통신할 수 있는 대규모 양자 네트워크가 있다는 것입니다."

참고문헌: Yuexun Huang, Francisco Salces–Carcoba, Rana X. Adhikari, Amir H. Safavi-Naeini 및 Liang Jiang의 "대규모 양자 네트워크를 위한 진공 빔 가이드", 2024년 7월 9일, Physical Review Letters . DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.020801 자금: 이 연구는 육군 연구소, 공군 연구소, 미국 국립과학재단, NTT 연구, 패커드 재단, 마셜 앤 아를린 베넷 가족 연구 프로그램, 미국 에너지부의 지원을 받았습니다.

https://scitechdaily.com/from-sci-fi-to-reality-vacuum-tubes-could-revolutionize-quantum-networking/

mssoms 메모 2407140406

진공관이 양자 네트워킹을 혁신할 수 있다? 그런 진공터널을 위치를 순간적으로 무수히 옮긴 n2 값을 msoss의 qpeoms.vacuum으로 다발 진공관을 얇디 얇은 극초박막 2d.msbase에서 무한대로 구현될 수 있다. 어허.

순식간에 광섬유 다발이 동시에 생긴 효과로 수많은 광자들이 동시에 이동할 수 있다. 광자의 얽힘 규비트 데이타 통신이 메타적으로 가능한 모습이다. 양자 컴퓨터 간에 광자를 전송하는 방법이다.

그동안 우리에게 알려진 진공관(vacuum tube, electron tube)은 진공 속에서 전자의 움직임을 제어함으로써 전기 신호를 증폭시키거나 교류를 직류로 정류하는 데 사용하는 전기 장비이다. 전자관(Electronic tube), 열전자관(Thermionic valve), 라디오 밸브(Radio valve)로 부르기도 한다.

소스1.편집
캘리포니아 공과대학(Caltech)의 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO) 에서 일하는 과학자들은 중력파를 감지할 수 있는 빛의 움직이는 광자를 담기 위해 거대한 지상 진공관을 만들었다 . LIGO 의 실험은 거의 분자가 없는 진공 상태에서 광자가 수천 킬로미터를 이동할 수 있음을 보여주었다.

이 기술에서 영감을 얻은 Jiang, Huang과 동료들은 더 작은 진공관을 사용하여 양자 컴퓨터 간에 광자를 전송하는 방법을 스케치하기 시작했다. 새로운 이론적 연구에서 그들은 이러한 튜브가 적절하게 설계되고 배열된다면 전국적으로 광자를 전송할 수 있음을 보여주었다. 게다가 LIGO에 필요한 초고진공(10^-11 기압)보다 유지하기 훨씬 쉬운 중간 진공(10^-4 기압)만 필요합니다.

"가장 큰 과제는 광자가 진공을 통과할 때 약간 퍼진다. 이를 극복하기 위해 회절 손실 없이 장거리에 걸쳐 빔을 집중시킬 수 있는 렌즈를 몇 킬로미터마다 설치하는 것을 제안했다.

연구팀은 캘리포니아 공과대학의 연구자들과 협력하여 이 아이디어의 실용성을 시험하기 위해 탁상 실험을 계획하고 있으며, 이후 LIGO와 같은 대형 진공관을 사용하여 렌즈를 정렬하고 장거리에 걸쳐 광자 빔을 안정화하는 방법을 연구할 계획이다.

1.
msbase.n2cell 진공관은 위치이동이 순간적으로 이뤄지면 마치 거대한 광섬유다발이 생기는 진공효과가 나타난다. 이곳으로 대용량 광자 정보가 쌍방향 이동하면 큐비트 양자컴퓨팅이 가능해진다. 허허. 이는 우리의 생물학적 인지정보에서 이미 경험한 것이다.

좀 비유로 설명하기 맞을지 모르나...우리가 가시광선으로 경치를 보는 것도 많은 광자가 눈동자와 뉴런 사이에 드넓은 msbase.2d 광수용체의 짧은 거리 qpeoms.vacuum를 오가는 광인지 기반 정보 데이타 때문에 객체의 모습을 뇌가 인식하는 게 순간적으로 가능하다. 허허. 인간은 이미 양자컴퓨팅 msbase.vacuum.system을 이용한 지능을 생물학적 뇌구조로 신비하게도 이미 갖췄던거여. 어허.

No photo description available.

mssoms note 2407140406

Can vacuum tubes revolutionize quantum networking? The n2 value, which instantaneously moves the position of such a vacuum tunnel countless times, can be infinitely implemented in the thin, ultra-thin 2d.msbase bundle of vacuum tubes with msoss's qpeoms.vacuum. Uh huh.

Due to the effect of a bundle of optical fibers being created simultaneously in an instant, numerous photons can travel at the same time. Quantum data communication through entanglement of photons appears meta-possible. It is a method of transmitting photons between quantum computers.

The vacuum tube (electron tube) known to us so far is an electrical device used to amplify electrical signals or rectify alternating current into direct current by controlling the movement of electrons in a vacuum. It is also called an electronic tube, thermionic valve, or radio valve.

Source 1. Edit
Scientists working at the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) at the California Institute of Technology (Caltech) have created a giant ground-based vacuum tube to contain moving photons of light that can detect gravitational waves. LIGO's experiments showed that photons can travel thousands of kilometers in a vacuum, almost devoid of molecules.

Inspired by this technology, Jiang, Huang and their colleagues began sketching a way to transfer photons between quantum computers using smaller vacuum tubes. In a new theoretical study, they showed that these tubes could transmit photons across the country if properly designed and arranged. Moreover, it only requires a medium vacuum (10^-4 atm), which is much easier to maintain than the ultrahigh vacuum (10^-11 atm) required for LIGO.

“The biggest challenge is that photons spread out slightly when they pass through a vacuum. To overcome this, we proposed installing lenses every few kilometers that could focus the beam over long distances without diffraction losses.

Working with researchers at the California Institute of Technology, the team is planning tabletop experiments to test the practicality of this idea, and later exploring ways to use large vacuum tubes like LIGO to align lenses and stabilize photon beams over long distances. I plan to do it.

One.
msbase.n2cell When the position of a vacuum tube is moved instantaneously, a vacuum effect appears, as if a huge bundle of optical fibers is created. When large amounts of photon information moves bidirectionally here, qubit quantum computing becomes possible. haha. This is something we have already experienced in our biological cognitive information.

It may be right to explain it with an analogy... The reason we see scenery with visible light is because many photons travel between the pupil and neurons across the short distance qpeoms.vacuum of the wide msbase.2d photoreceptor, and the photorecognition-based information data of the object. It is possible for the brain to recognize an appearance instantaneously. haha. Humans are already mysteriously equipped with intelligence using quantum computing msbase.vacuum.system through a biological brain structure. Uh huh.

sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001

sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0

Sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca