《NPL的突破为测量下一代量子通信网络的性能开辟了道路》

  • 来源专题:计量基标准与精密测量
  • 编译者: 李晓萌
  • 发布时间:2024-01-24
  • 近日,NPL的科学家开发了一种新技术,用于测试和测量量子通信网络下一代光纤互连的性能。

    NPL的光纤计量团队设计了一种创新的新方法,在用于量子互联网的商用量子级连接器上测量光纤性能的关键参数,称为模场直径(MFD)。这项新的测量技术将可追溯的验证纳入高性能量子级互连,以确保纠缠光子在光纤网络上的最高效传输。

    NPL高级科学家Robert

    Ferguson解释道:“基于光子的量子互联网需要高质量、高效的互连,才能实现量子计算和安全通信过程的长期运行。其性能取决于构成网络硬件的光学互连组件之间的低损耗连接。”

    Ferguson继续说道,“为了确保纠缠光子在量子互联网中的最佳传输,最大限度地提高量子网络的网络效率至关重要。量子网络中使用的连接器必须具有出色的耦合效率,以最大限度地减少链路损耗。不满足必要效率水平的光纤将降低传输并阻碍性能。”

    量子互联网将实现超安全、高度加密的通信等应用,用于超大规模数据中心的分布式量子计算、先进的高性能计算,以及5G移动环境,如智能城市或使用光纤进行回程的先进自动化制造基地。

    NPL旨在继续测量其他商业量子级光缆配置,并进一步修改现有系统,以实现对量子互联网专用互连的可跟踪测量。

    Ferguson说:“量子网络将改变我们发送和接收所有类型数据的方式。”。“量子互联网距离成为主流技术还有几年的时间,但它有可能重塑我们的生活和工作方式:我们如何做生意:以及我们如何处理国防和安全等具有国家战略重要性的问题。

    “量子供电网络是NPL理想的早期颠覆性技术,可以提高稳定性和性能,在国家层面和全球范围内广泛推广和应用。”

    本月早些时候,NPL与包括BSI、科学、创新和技术部(DSIT)、UKQuantum、国家网络安全中心(NCSC)和国家量子计算中心(NQCC)在内的政府和行业合作伙伴合作,启动了英国量子标准网络试点,以支持建立全球量子标准。

    网络试点的目的是帮助英国专注于量子技术的公司克服障碍,实现量子技术在医疗保健、金融、国防和通信等应用中的潜力。

    今年3月,英国政府宣布了其国家量子战略,这是英国成为领先的量子经济体的十年愿景和战略使命。

相关报告
  • 《英国国家物理实验室(NPL)和Keysight公司在低温射频功率测量方面取得了量子技术的重要突破》

    • 编译者:张宇
    • 发布时间:2024-12-06
    • 英国政府科学、创新和技术部 (DSIT) 此前通过英国国家量子技术计划大力支持射频(RF)和微波功率测量技术被广泛应用于支持太空、国防和通信等领域。这些精确的测量数据使工程师们能够准确表征波形、组件、电路和系统。 近日,NPL和Keysight Technologies进一步合作开展了一个创新性的研究项目,探索低温下的射频功率变化。这使得科研人员完成了世界上首次成功在低至3开尔文的温度下正常工作的商用射频功率传感器的演示。 这不仅标志着一个重要的技术里程碑,而且是支持量子开发和其他需要低温条件下技术应用的关键一步。量子技术有可能在加速计算、通信和传感等方面实现重大突破。然而,这种突破所面临的挑战是量子比特等量子设备需要在低温下运行。这些条件虽然是必要的,但会使维持信号完整性和进行精确测量变得更加复杂。 该研究的重点是利用Keysight的N8481S射频功率传感器(最初专为室温工作而设计)在低温下进行精确测量。在100 kHz至10 GHz的频率范围内,传感器的热电堆响应被精确表征,覆盖从-35 dBm到0 dBm的一系列射频功率范围,并通过已知的直流功率替代来确保国际单位制(SI)的可追溯性。这一突破为量子技术开辟了新的可能性,在这些技术中,低温下的准确射频功率测量至关重要。 NPL高级科学家兼科学领域负责人Murat Celep博士说:“NPL在可追溯射频和微波功率计量研究方面拥有60多年的专业知识。这些经验,再加上NPL最先进的低温测试设施以及与Keysight Technologies的合作,使我们能够展示国际单位制(SI)可追溯的低温功率测量。这是一个激动人心的时刻,我们期待看到量子技术的创新持续发展下去。 “我们的共同努力为量子计算和其他需要在低温下进行精确射频功率测量的应用发展铺平了道路,” Keysight Technologies航空航天、国防和政府解决方案小组总经理Greg Patschke说。“这标志着一个重要的里程碑,我们很高兴能与NPL进行合作来开展这项创新性的研究。” 这项研究结果已在美国科罗拉多州丹佛市举行的2024年精密电磁测量会议(CPEM)上进行了展示,并随后发表。(DOI:10.1109/CPEM61406.2024.10646150)
  • 《Skyworks为下一代Wi-Fi 6应用增加了解决方案》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:Lightfeng
    • 发布时间:2019-10-12
    • 美国的模拟和混合信号半导体供应商Skyworks Solutions 表示,其先进的连接解决方案正在为网络商的下一代Wi-Fi 6(802.11ax)设备提供动力,这些全球领先的联网家庭和网络供应商包括Arris、Asus、D-Link、Netgear、Ruckus和TP-Link。具体来说,在最近的CNET文章中命名的所有最新Wi-Fi 6路由器中都利用了其模块。 Wi-Fi 6是最新的802.11无线标准,其性能极限比以前的802.11ac(Wi-Fi 5)标准快30%。这些路由器可通过优化数据吞吐量和提高整体效率,来适应当今互联家庭中越来越多的云设备和用户。Skyworks的模块可在最小占用空间内拥有同类最佳的线性度和性能。 多样化模拟解决方案副总裁兼总经理Dave Stasey说:“随着越来越多的设备和用户连接到智能家居中,更可靠的Wi-Fi覆盖变得越来越重要,我们的高性能解决方案组合最大限度的提高了的Wi-Fi范围和速度,从而满足连接的需求。” 根据ABI Research的估计,Wi-Fi 6芯片组出货量将以约73%的复合年增长率(CAGR)增长,从2019年的约1.27亿个增长到2024年的近20亿个。 Skyworks的Wi-Fi 6产品组合中的精选产品包括: SKY85006-11 – 2.4GHz大功率WLAN功率放大器(PA); SKY85216-11 – 2.4GHz接收前端模块(FEM),带有集成的SPDT开关和低噪声放大器(LNA); SKY85331-11 –具有SPDT发送/接收开关,带有旁路和PA的LNA的2.4GHz大功率WLAN FEM; SKY85333-11 –具有SPDT发送/接收开关,带有旁路和PA的LNA的2.4GHz大功率WLAN FEM; SKY85743-21 –具有SPDT发送/接收开关,具有旁路和PA的LNA的5GHz WLAN FEM; SKY85747-11 –具有SPDT发送/接收开关,具有旁路和PA的LNA的5GHz WLAN FEM; SKY85755-11 –具有SPDT发射/接收开关,具有旁路和PA的LNA的5GHz WLAN FEM。