迈向量子互联网的新一步，黑客将不可能窃取我们的数据
互联网彻底改变了我们的生活：大多数人可以随时随地访问互联网。 它的使用将我们与数千公里之外的人们，甚至是太空中的人们联系起来。 然而，这种有用的技术也有其局限性：例如，数据传输速度受到许多因素的限制； 或者信息的安全性可能会受到损害，并且某些“网络窃贼”会在我们不知情的情况下窃取信息。 但随着量子互联网的出现，这些不便可能会成为过去，量子互联网将拥有前所未有的速度和防黑客的安全性。 目前，我们已经采取了一些小步骤，并开始在一些系统中实施，以提高系统的安全性，特别是在金融通信领域。 然而，让网络走得更远对科学家来说是一个挑战。 现在，由该大学约书亚和贝丝·弗里德曼物理系教授 Mikhail Lukin 领导的团队与哈佛教授 Marko Lončar 和 Hongkun Park（哈佛量子计划的所有成员）合作，刚刚完成了一项里程碑式的任务：让我们离这一目标又近了一步：他们已经能够通过 35 公里外的量子互联网发送信息，穿越剑桥、萨默维尔、沃特敦和波士顿等城市。 该结果打破了城市环境中未卷曲电缆量子网络的记录（此前仅达到了 22 公里），该结果刚刚发表在《自然'。 量子位的重要性 量子技术基于支配量子物理学的基本原理，在原子层面的世界中，奇怪的事情会发生，比如两个粒子同时出现在两个地方，或者一对原子连接数千次。 公里的分离。 出于同样的原因，在量子计算中，与经典计算中的比特为 1 或 0 不同，量子比特（量子比特）可以同时为 1 和 0。 这是因为，除了能够同时在两个不同的地方之外，它们还可以同时向两个相反的方向移动，这在量子物理学领域被称为“叠加”。 这一切使得信息传输的速度呈指数级增长。 此外，由于量子比特的固有特性，在发送者不知情的情况下不可能破解信息。 这是因为它们具有“纠缠”能力，这是一种量子特性，意味着如果一个量子位改变状态，其伙伴的状态也会改变。 而且，就像当你打扰薛定谔的猫时，这只猫在盒子里既活着又死了，当我们观察内部时，当我们“打扰”量子位时（这些量子位非常敏感），它的命运最终会选择一个或另一个选项。 ，这些会发生不可挽回的变化，因此另一个纠缠量子位（发射器的量子位）知道有人试图进行干扰。 问题是这些类型的网络极其敏感（很容易“打扰猫”），因此“驯服”它们仍然是一个悬而未决的问题。 但正如这项研究所示，研究人员正在采取一些小步骤，研究人员已成功将城市环境中的未卷绕电缆量子网络的距离从 22 公里延长至 35 公里。 地图显示了穿过剑桥和马萨诸塞州波士顿的两节点量子网络的路线。 可以通过 OpenStreetMap Knaut 在这种情况下，我们面临着一个由两个节点组成的系统，可以存储、处理和移动量子信息。 事实上，它们都是一台非常小的量子计算机，由金刚石条制成，其原子结构中有一个缺陷，称为“氮空位中心”。 在钻石内，小于人类头发宽度百分之一的切割结构增强了氮空位中心与光之间的相互作用。 使用氮空位中心作为单光子的量子存储器件是哈佛大学研究多年的一个项目。 该技术解决了理论量子互联网中的一个主要问题：无法以传统方式增加的信号损失。 量子网络无法使用标准光纤信号中继器，因为无法复制任意量子信息，这使得信息安全，但也很难长距离传输。 基于氮空位中心的网络节点可以捕获、存储和纠缠量子位，同时纠正信号丢失。 […]
日食和医学的量子飞跃
金球，瓷质，24K 镀金，多种尺寸，Mosh Kashi 出品。 摄影：Elad Sarig // 对于 … [+] 对我来说，对齐只是一个观点。 我的每个故事都包含原创艺术品。 单击它们将带您访问他们的网站。 我感谢艺术家们分享他们的作品。 @莫什喀什 星期一的 日食 是一个特殊的天体事件，反映了大自然的相互联系，涉及地球、月球和太阳的排列。 这种排列只能从地球上的特定地理位置观察到。 换句话说，观看者的状态会影响所经历的现象。 同样，在量子力学中，观察者影响所观察到的现实的本质。 这与幸福感没有什么不同，幸福感总是受到我们自己的看法的影响。 医学在不断变化； 青霉素的发现、疫苗的开发、MRI 机器的发明——每一步都改变了我们的实践。 但现在，大多数人都不知道，最大的飞跃正在进行中。 量子计算将挑战我们对医学的了解、我们如何看待健康以及如何推进健康。 一个全新的，或者 再次， 医学进化链中的突变。 这是一个激动人心的时刻； 引领机器学习和量子计算在医疗保健领域的结合。 利用量子力学原理，量子计算预计将超越传统超级计算机，从而实现难以想象的 处理能力。 但它的意义远不止力量和速度。 这一切都始于基本的操作单元——量子比特。 与传统计算机不同，依靠二分位，量子位实际上可以同时处于两种状态，编码0和1的数据 同时地 – 代表可能性的多种组合。 这源于叠加的基本量子原理，即亚原子粒子，如电子，以不同的概率随时随地存在。 它允许量子系统成倍地增加其计算能力，因为它们本质上考虑了多种可能性。 除了叠加之外，纠缠的量子原理还具有 震惊的物理学家 纵观历史，在哲学上同样令人惊叹。 这意味着量子位本质上是相互关联或纠缠的，这样一个量子位的状态就会影响另一个量子位的状态——即使距离很远。 这允许互连的系统根据其内在联系的性质有效地一起计算。 毫无疑问，健康研究和创新随着人工智能的发展而迅速发展，但真正的精准医疗的前景尚未实现。 首先，我们必须承认真正创建个性化医疗模型所需的数据的丰富性和复杂性。 我认为，需要进行范式转变； 所有数据都是医疗数据。 我们的病史与我们的营养、我们所接触的环境条件（例如污染和温度）、体力活动、遗传和表观遗传构成（包括社会习惯）交织在一起——一切都会影响我们的健康。 换句话说，我们的健康本质上与我们存在的所有其他方面息息相关。 如果我们无法对其进行建模，我们将无法在人工智能方面实现飞跃，因为“大数据”始终是一些小数据，忽略了健康的关键决定因素。 量子计算有潜力分析 […]
量子计算机已经让计算机安全专家感到担忧
的冲动 量子技术 会让当前的人陷入困境 加密密钥。 尽管系统 双重认证 （典型的是向手机发送消息确认访问），处理能力 量子计算机 将能够在没有高防御的情况下解密任何当前密钥。 专家们在 信息安全 他们预见到了一场暴风雨般的过渡，尽管面对事情的初期阶段，他们继续发出平静的信息。 在此期间 第一届公证人技术会议 在本周举行的会议上，面对技术不确定性和法律确定性极少的未来，人们经历了集体焦虑的时刻。 路易斯·希门尼斯·穆尼奥斯副总干事 国家密码中心 发送了一条令人放心但未经证实的消息：“目前还没有量子计算机可以破解当前的密码编码，但我们必须密切关注进展。”。 在日益严重的职业痛苦中，公证机构是一个负责任的前哨。 论坛上，国家密码中心副主任的发言脱颖而出， 路易斯·希门尼斯·穆尼奥斯，在题为“量子计算及其对信息安全的影响”时进行了令人生畏的洗礼：“仍然没有一台量子计算机可以打破当前的密码编码，但我们必须意识到未来的进步；尽管在我看来这需要50年或100年，”他说。 尽管有这样的结论，但事实是，如果量子未来重振著名的摩尔定律（处理能力在两年内翻倍），那么发展就会加速。 半导体预测 2024 年 该部门 筹码在经历了疲弱的 2023 年之后，2024 年的预测良好。 据该行业国际行业协会 SIA 称2024年展望“指出全球半导体市场强劲反弹， 预计增长 13.1%，估值达到 5880 亿美元。 这一增长预计将主要由存储器行业推动，该行业有望在 2024 年达到 1300 亿美元左右，较上一年增长 40% 以上。”持续扩张到 2024 年。尤其是美洲和亚太地区，预计将出现同比显着的两位数增长。 但 面对量子颠覆，芯片产业格局可能会瓦解。 当前行业的特点是业务和地域高度集中。 只有韩国三星和台湾台积电两家公司有能力生产三纳米芯片（最先进）。 尽管美国和日本正在努力不被抛在后面，但亚洲在芯片制造方面总体上以压倒性优势获胜。 尽管目前的芯片工厂需要约 200 亿美元的投资，但量子颠覆可以迅速重新调整计算机行业的方向。 Hispasat […]
📰 探索黑洞和量子粒子之间的相似性
研究人员最近通过高自旋、高质量粒子理论探索了克尔黑洞（匀速旋转的宇宙物体）的动力学。 这项研究由来自大学 （大学是高等教育机构，其目标是……） 乌普萨拉大学、牛津大学和蒙斯大学 （蒙斯大学（UMONS）是比利时的一所法语大学，位于……），发表在期刊上 物理评论快报。 信用：公共领域 CC0 总部位于美国的 LIGO/Virgo 实验在 2015 年首次探测到引力波，标志着一个转折点。 从那时起，这一发现刺激了世界各地物理学家对黑洞新理论描述的发展。 这些研究人员的工作基于规范对称原理，该原理假设物理系统参数的某些变化没有可测量的影响。 该研究的合著者 Henrik Johansson 将这种方法与用于模拟电子的方法进行了比较 量子电动力学 （相对论量子电动力学是一种旨在调和……的物理理论）。 理论上预测的克尔黑洞被建模为旋转的基本粒子。 该研究建立在之前的工作基础上，该工作建立了 一致 （通信是一种通常持续很长一段时间的邮件交换。…） 克尔度量和 a 之间 无限家庭 （在数学中，族的概念是序列、有限序列或……的概念的概括） 的振幅 扩散 （通常来说，术语“扩散”是指……的概念） 在高旋转时。 这种方法是由 Nima Arkani-Hamed、Tzu-Chen Huang 和 Yu-tin Huang 等物理学家首创。 该图展示了康普顿扩散，即本文讨论的主要过程。图片来源：Cangemi 等人。 约翰逊强调高自旋、高质量规范对称性在再现克尔散射振幅中的重要性。 这种方法受到恩斯特·斯图克尔伯格和尤里·季诺维耶夫工作的启发，可以有效地约束旋转黑洞的动力学。 将高自旋规范对称性应用于黑洞是该领域的首次。 初步结果很有希望，可以为进一步的研究铺平道路。 研究人员希望最终能够完全限制振幅 （在这个简单的波动方程中：） 克尔黑洞的康普顿散射。 这需要研究高自旋粒子的理论物理学家和研究高自旋粒子的理论物理学家之间的密切合作方程 （在数学中，方程是关联不同数量的等式，通常……） 作者：Teukolsky，《 相对论 […]