Penerima Quantum-Enhanced Canggih Meningkatkan Komunikasi Serat Optik

Ilustrasi yang menunjukkan bagaimana pendeteksian foton yang unik digunakan untuk umpan balik. Setelah parameter yang benar untuk balok referensi telah ditetapkan, status input menghilang. Kredit: Ivan Burenkov

Teknologi ini dapat mencegah penurunan kapasitas dengan meningkatkan bandwidth sekaligus mengurangi konsumsi daya.

Teknologi serat optik adalah cawan suci dari telekomunikasi jarak jauh berkecepatan tinggi. Namun, dengan pertumbuhan lalu lintas internet yang terus meningkat secara eksponensial, para peneliti memperingatkan adanya krisis kapasitas.

Di AVS Ilmu Kuantum, dari AIP Publishing, peneliti dari National Institute of Standards and Technology dan University of Maryland menunjukkan bagaimana receiver yang diperkuat kuantum dapat memainkan peran penting dalam mengatasi tantangan ini.

Para ilmuwan telah mengembangkan metode untuk memperkaya penerima berdasarkan properti fisika kuantum untuk secara dramatis meningkatkan kinerja jaringan dengan secara signifikan mengurangi tingkat kesalahan (EBR) dan konsumsi daya.

Teknologi serat optik bergantung pada penerima untuk mendeteksi sinyal optik dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Proses deteksi konvensional, yang sebagian besar disebabkan oleh fluktuasi cahaya acak, menghasilkan “noise shock”, yang menurunkan kapasitas deteksi dan meningkatkan EBR.

Untuk mengatasi masalah ini, sinyal harus diperkuat secara terus menerus karena denyut cahaya menjadi lebih lemah di sepanjang kabel optik, tetapi ada batasan untuk mempertahankan penguatan yang memadai ketika sinyal hampir tidak terlihat.

Receiver yang diperkuat kuantum yang menangani hingga dua bagian informasi klasik dan dapat mengatasi derau goresan telah terbukti meningkatkan deteksi. presisi di lingkungan laboratorium. Dalam penerima kuantum ini dan lainnya, sinar referensi terpisah dengan umpan balik deteksi foton digunakan sehingga pulsa referensi pada akhirnya membatalkan sinyal input untuk menghilangkan noise ketukan.

Penerima penerima yang ditingkatkan, bagaimanapun, dapat mendekode hingga empat bit per pulsa, sehingga ia melakukan pekerjaan yang lebih baik dalam membedakan antara status input yang berbeda.

Untuk mendapatkan deteksi yang lebih efisien, mereka telah mengembangkan metode modulasi dan menerapkan algoritma umpan balik yang memanfaatkan waktu deteksi foton tunggal yang tepat. Namun, tidak ada satu pun ukuran yang sempurna, tetapi sistem komunikasi baru yang dipahami secara “holistik” memberikan hasil rata-rata yang semakin akurat.

“Kami mempelajari teori komunikasi dan teknik eksperimental penerima kuantum untuk menghasilkan protokol telekomunikasi praktis yang memanfaatkan pengukuran kuantum secara maksimal,” kata penulis Sergey Polyakov. “Dengan protokol kami, karena kami ingin sinyal input mengandung foton sebanyak mungkin, kami memaksimalkan peluang bahwa pulsa referensi akan kembali ke keadaan setelah deteksi foton pertama, jadi pada akhir pengukuran, EBR adalah diminimalkan ”.

Referensi: “Penerima praktis yang dihitung untuk komunikasi klasik” oleh Ivan Burenkov, MV Jabir dan Sergey V. Polyakov, 20 April 2021, AVS Ilmu Kuantum.
DOI: 10.1116 / 5.0036959

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Alat-alat baru dibutuhkan untuk mencegah pandemi penyakit tanaman

Mengamati penyakit tanaman dapat mengungkapkan keamanan pangan. Penyakit tanaman tidak berhenti di perbatasan negara, dan kilometer lautan juga tidak mencegah penyebarannya. Itulah mengapa pengawasan...

Ilmuwan Menjelajahi Tesla Roads Jangan Ambil – Dan Temukan Kekuatan Baru Berguna dalam Penemuan Centennial

Foto eksposur ganda Nikola Tesla pada bulan Desember 1899 duduk di laboratoriumnya di Colorado Springs di sebelah kaca pembesar generator tegangan tinggi sementara mesin...

Untuk Mempercepat Akses, Mikroskopi yang Sangat Dapat Diputar Meninggalkan “Di Bawah Kisi”

Contoh desain ubin yang digunakan pada ulat percobaan C. elegans. Mesin non-grid memberi model fleksibilitas sementara untuk dengan cepat memasuki lingkungan yang menyenangkan....

Lingkar Kuno Munculnya Tektonik Lempeng Data 3,6 Miliar Tahun Lalu – Peristiwa Penting untuk Memperkaya Kehidupan Bumi

Zirkonia yang dipelajari oleh tim peneliti, difoto menggunakan katodoluminesensi, memungkinkan tim untuk melihat bagian dalam kristal menggunakan mikroskop elektron khusus. Lingkar zirkon adalah...

Bisakah kita mengurangi kecanduan opioid? [Video]

Pada 2017, jutaan orang di seluruh dunia kecanduan opioid dan 115.000 meninggal karena overdosis. Opioid adalah obat penghilang rasa sakit paling manjur yang kita miliki,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.