新奥尔良大学数学教授Peter Bierhorst是美国国家科学基金会六个试点项目之一的成员,该项目旨在弥合当前量子技术能力与实际应用中充分利用能量和物质的量子特性之间的科学差距。
每个试点项目将在12个月内获得100万美元,用于创建能够进一步推进量子相关技术进步的真实测试环境。如果项目成功,它将在扩大预算的情况下续签多年。Bierhorst是一名数学副教授,是俄勒冈大学(University of Oregon)领导的这个项目的联合首席研究员。联合国大学的研究奖金份额为33,845美元。
Bierhorst和其他团队成员的目标是建立一个高性能的16节点量子网络测试平台,能够以比现有方法高5个数量级以上的速率分配纠缠,距离可达100公里。该网络将有助于开发新的安全量子通信协议和新型分布式量子传感器和计算机。
“像光子和电子这样的基本粒子可以相互纠缠,产生奇怪的相关现象,即使粒子相隔很远,”比尔霍斯特说。“这通常是用一对粒子完成的,但也有可能使更大的粒子群纠缠在一起。该项目旨在建立一个由16个纠缠光子组成的网络,它们相距很远。这种设置将有助于理解基础物理,但也将应用于安全通信、计算、传感和位置验证。”
这六个最新入选的项目是由NSF国家量子虚拟实验室支持的。普及准入和建设国家量子科学技术能力是NSF实现2018年《国家量子倡议法案》中确定的进步战略的一部分。
“量子网络指的是多个纠缠的光子,每个光子位于不同的位置,”Bierhorst说。“就像在传统的计算机网络中一样,你会通过电线发送信号。最终的希望是,像‘量子互联网’这样的东西将能够通过利用纠缠来做一些根本性的新事情。”
除了TK体育和俄勒冈大学,该项目的其他合作者包括北达科他州大学、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校、科罗拉多大学博尔德分校、国家标准与技术研究所、HRL实验室和波音公司。