Teknologi Quantum Cerdas Untuk Pengaman Komunikasi


Para peneliti dari Louisiana State University telah memperkenalkan teknologi kuantum cerdas untuk koreksi mode spasial foton tunggal.  Dalam sebuah makalah yang ditampilkan di sampul Advanced Quantum Technologies edisi Maret 2021, penulis mengeksploitasi fitur yg bisa belajar sendiri dan berkembang sendiri dari jaringan saraf tiruan untuk memperbaiki profil spasial yang terdistorsi dari foton tunggal.

Kandidat P.HD Narayan Bhusal, peneliti pasca Doktoral Chenglong You, mahasiswa pascasarjana Mingyuan Hong, mahasiswa sarjana Joshua Fabre, dan Asisten Profesor Omar S. Magaña-Loaiza dari LSU — bersama dengan kolaborator Sanjaya Lohani, Erin M. Knutson, dan Ryan T. Glasser dari Tulane University  dan Pengcheng Zhao dari Universitas Sains dan Teknologi Qingdao — melaporkan potensi kecerdasan buatan untuk mengoreksi mode spasial pada tingkat foton tunggal.

"Distorsi fase acak adalah salah satu tantangan terbesar dalam menggunakan mode spasial cahaya dalam berbagai teknologi kuantum, seperti komunikasi kuantum, kriptografi kuantum, dan penginderaan kuantum," kata Bhusal.  "Dalam makalah ini, kami menggunakan neuron buatan untuk mengoreksi mode spasial terdistorsi dari cahaya pada tingkat foton tunggal. Metode kami sangat efektif dan hemat waktu dibandingkan dengan teknik konvensional. Ini adalah perkembangan yang menarik untuk masa depan kuantum ruang bebas.  teknologi. "

Teknik yang baru dikembangkan meningkatkan kapasitas saluran protokol komunikasi optik yang mengandalkan foton terstruktur.

"Satu tujuan penting dari Quantum Photonics Group di LSU adalah untuk mengembangkan teknologi kuantum yang kuat yang bekerja dalam kondisi yang realistis," kata Magaña-Loaiza.  "Teknologi kuantum cerdas ini mendemonstrasikan kemungkinan pengkodean banyak bit informasi dalam satu foton dalam protokol komunikasi realistis yang dipengaruhi oleh turbulensi atmosfer. Teknik kami memiliki implikasi yang sangat besar untuk komunikasi optik dan kriptografi kuantum. Kami sekarang sedang menjajaki jalur untuk mengimplementasikan skema pembelajaran mesin kami  di Louisiana Optical Network Initiative (LONI) untuk menjadikannya cerdas, aman, dan kuantum. "

Kantor Riset Angkatan Darat A.S. mendukung penelitian Magaña-Loaiza pada sebuah proyek berjudul "Penginderaan Kuantum, Pencitraan, dan Metrologi menggunakan Momentum Sudut Orbital Multipartit."

"Kami masih dalam tahap yang cukup awal dalam memahami potensi teknik pembelajaran mesin untuk berperan dalam ilmu informasi kuantum," kata Dr. Sara Gamble, manajer program di Kantor Riset Angkatan Darat, salah satu elemen DEVCOM ARL.  "Hasil tim adalah langkah maju yang menarik dalam mengembangkan pemahaman ini, dan pada akhirnya berpotensi untuk meningkatkan kemampuan penginderaan dan komunikasi Angkatan Darat di medan perang."

Post a Comment

0 Comments