Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe ruis in kwantumcommunicatie te slim af te zijn

Ruis is de vloek van kwantumcommunicatie. Het kan de delicate kwantumtoestanden die informatie bevatten, corrumperen, waardoor het onmogelijk wordt om op betrouwbare wijze gegevens te verzenden. Er zijn echter een aantal technieken die kunnen worden gebruikt om ruis te slim af te zijn en ervoor te zorgen dat kwantumcommunicatie veilig blijft.

Eén techniek is het gebruik van foutcorrectiecodes. Deze codes voegen redundantie toe aan de kwantumgegevens, waardoor fouten kunnen worden gedetecteerd en gecorrigeerd. Door gebruik te maken van een voldoende krachtige foutcorrectiecode is het mogelijk het foutenpercentage tot een willekeurig laag niveau terug te brengen.

Een andere techniek is het gebruik van verstrengeling. Verstrengeling is een speciaal type kwantumcorrelatie dat kan worden gebruikt om informatie tegen ruis te beschermen. Wanneer twee deeltjes verstrengeld zijn, zijn ze zodanig met elkaar verbonden dat de toestand van het ene deeltje niet kan worden veranderd zonder de toestand van het andere deeltje te beïnvloeden. Dit betekent dat ruis slechts één deeltje tegelijk kan beïnvloeden, en daarom is het mogelijk om verstrengeling te gebruiken om informatie tegen ruis te beschermen.

Ten slotte is het ook mogelijk om kwantumrepeaters in te zetten om ruis te slim af te zijn. Kwantumrepeaters zijn apparaten die kwantumsignalen kunnen versterken en fouten kunnen corrigeren. Door kwantumrepeaters te gebruiken is het mogelijk om het bereik van kwantumcommunicatie uit te breiden en beter bestand te maken tegen ruis.

Door deze technieken te combineren is het mogelijk om kwantumcommunicatiesystemen te creëren die veilig en betrouwbaar zijn. Deze systemen zullen essentieel zijn voor de ontwikkeling van quantum computing en andere geavanceerde quantumtechnologieën.

Hier zijn enkele specifieke voorbeelden van hoe deze technieken kunnen worden gebruikt om ruis in kwantumcommunicatie te slim af te zijn:

* Foutcorrectiecodes: Een van de meest voorkomende foutcorrectiecodes die worden gebruikt in kwantumcommunicatie is de Shor-code. De Shor-code voegt drie extra qubits toe aan elke qubit aan gegevens. Deze extra qubits worden gebruikt om fouten op te sporen en te corrigeren. De waarschijnlijkheid van kwantumcommunicatiesystemen die veilig en betrouwbaar zijn. Deze systemen zullen essentieel zijn voor de ontwikkeling van quantum computing en andere geavanceerde quantumtechnologieën.

Door deze technieken te combineren is het mogelijk om kwantumcommunicatiesystemen te creëren die veilig en betrouwbaar zijn. Deze systemen zullen essentieel zijn voor de ontwikkeling van quantum computing en andere geavanceerde quantumtechnologieën.