英國(guó)巴斯大學(xué)物理學(xué)家開(kāi)發(fā)出新一代特種光纖，以應(yīng)對(duì)未來(lái)量子計(jì)算時(shí)代出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸挑戰(zhàn)。該成果有望推動(dòng)大規(guī)模量子網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。研究成果發(fā)表在新一期《應(yīng)用物理快報(bào)·量子》上。
量子技術(shù)備受期待之處，在于它能以前所未有的計(jì)算能力使人們解決復(fù)雜的邏輯問(wèn)題、開(kāi)發(fā)新藥，同時(shí)，量子技術(shù)還能通過(guò)提供牢不可破的加密技術(shù)，為人們帶來(lái)更安全的通信。然而，由于光纖的實(shí)心芯，當(dāng)今在全球范圍內(nèi)傳輸信息的有線網(wǎng)絡(luò)，并不適合未來(lái)的量子通信。
傳統(tǒng)光纖傳輸?shù)墓獾牟ㄩL(zhǎng)，由石英玻璃的損耗決定。這些波長(zhǎng)與光量子技術(shù)所需的單光子源、量子比特和有源光學(xué)元件的工作波長(zhǎng)不兼容。因此，研究人員必須開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的支持設(shè)備，才能保證其在未來(lái)量子網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮作用。
此次，巴斯大學(xué)研究人員從光纖技術(shù)的角度分析了量子互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)挑戰(zhàn)，提出了一系列實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健、大規(guī)模量子網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性的解決方案，包括用于長(zhǎng)距離通信的光纖和允許量子中繼器的特種光纖。新制造的特種光纖與標(biāo)準(zhǔn)電信光纖不同，其具有微結(jié)構(gòu)芯，由沿光纖整個(gè)長(zhǎng)度分布的復(fù)雜氣穴圖案組成。這些圖案使人們可操縱光纖內(nèi)部光的特性，創(chuàng)建糾纏光子對(duì)，改變光子的顏色，甚至捕獲光纖內(nèi)部的單個(gè)原子。
研究團(tuán)隊(duì)介紹說(shuō)，特種光纖通過(guò)充當(dāng)糾纏單光子源、量子波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、低損耗開(kāi)關(guān)或量子存儲(chǔ)器容器，能在節(jié)點(diǎn)本身實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算。同時(shí)，特種光纖可直接集成到網(wǎng)絡(luò)中，極大延長(zhǎng)了可運(yùn)行距離。
新型光纖還能生成更多奇特的光量子態(tài)，應(yīng)用于量子計(jì)算、精密傳感和信息加密，這也為未來(lái)的量子計(jì)算機(jī)大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
來(lái)源：中國(guó)線纜網(wǎng)
近段時(shí)間，美國(guó)不斷鼓動(dòng)越南在其“到2030年建造10條新海底電纜”的計(jì)劃中避開(kāi)華海通信以及其他中國(guó)企業(yè)，并威脅越南稱“與中企合作可能阻礙美國(guó)企業(yè)在越南投資”。如今，圍繞海底電纜的大國(guó)博弈正日趨明朗化，未來(lái)海底電纜將成為全球信息安全和經(jīng)濟(jì)安全爭(zhēng)奪的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，也是在通信領(lǐng)域美方針對(duì)中方的“重要戰(zhàn)場(chǎng)”。
互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，海底電纜（簡(jiǎn)稱海纜）可謂全球信息互聯(lián)互通的“主動(dòng)脈”。相比衛(wèi)星，電纜作為傳輸方式具備容量大、抗干擾能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，性價(jià)比更高。而由于地球的大部分被海水覆蓋，因此海纜作為全球通信的主要渠道，承載著超過(guò)95％的跨國(guó)數(shù)據(jù)傳輸，在國(guó)際貿(mào)易、金融交易等重要經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中扮演不可替代的角色，承擔(dān)著經(jīng)濟(jì)安全、國(guó)家安全的重任。一旦某國(guó)海纜遭到攻擊或破壞，將對(duì)該國(guó)經(jīng)濟(jì)利益造成嚴(yán)重?fù)p害。
過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里，美國(guó)和法國(guó)企業(yè)是全球海纜建設(shè)的主導(dǎo)者，至今美國(guó)Subcom和法國(guó)ASN依然占據(jù)著全球市場(chǎng)份額的頭兩把交椅。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)實(shí)力上升，多家中國(guó)企業(yè)已具備從設(shè)備生產(chǎn)、系統(tǒng)集成到后期維護(hù)的全產(chǎn)業(yè)鏈自主能力，并掌握了海底線路中繼器等全球領(lǐng)先的關(guān)鍵技術(shù)，成為世界海纜市場(chǎng)的重要競(jìng)爭(zhēng)者。
面對(duì)中國(guó)企業(yè)的快速發(fā)展，美國(guó)打出了組合拳。一方面以安全問(wèn)題為借口，對(duì)中國(guó)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)和產(chǎn)品出口管制；另一方面聯(lián)合海纜沿線登陸國(guó)家，阻礙我國(guó)企業(yè)參與承建國(guó)際海纜項(xiàng)目，甚至主張新鋪設(shè)海纜避開(kāi)中國(guó)海域，禁止這些海纜為中國(guó)提供服務(wù)、在中國(guó)節(jié)點(diǎn)登陸等。
這些敵意舉措已一定程度上影響了中國(guó)企業(yè)的發(fā)展，更威脅中國(guó)的通信安全和經(jīng)濟(jì)安全。據(jù)媒體報(bào)道，去年6月，華海通信在競(jìng)標(biāo)東密克羅尼西亞海纜系統(tǒng)時(shí)，價(jià)格比對(duì)手低20％以上依然競(jìng)標(biāo)失敗。而由于海纜鋪設(shè)與使用限制，中國(guó)維持與歐洲、非洲、南美通信的海纜不得不以新加坡為樞紐，這在安全上增加了更多隱患。
海纜市場(chǎng)的爭(zhēng)奪，遠(yuǎn)不止于某個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益或一兩個(gè)項(xiàng)目的爭(zhēng)奪，而是國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)安全的長(zhǎng)期博弈。鑒于其重要性，未來(lái)的海纜競(jìng)爭(zhēng)需要各方形成協(xié)作機(jī)制，在企業(yè)于一線競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，外交、商務(wù)等相關(guān)部門也有必要持續(xù)關(guān)注，給予政策、溝通上的支持，并對(duì)相關(guān)勢(shì)力的打壓、抹黑予以反制，努力為中國(guó)企業(yè)創(chuàng)造一個(gè)能夠公平競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境。
此外，有關(guān)部門應(yīng)對(duì)海纜發(fā)展提高戰(zhàn)略重視，納入戰(zhàn)略規(guī)劃。中國(guó)電纜企業(yè)具備世界一流的技術(shù)實(shí)力、建設(shè)能力、管理水平、成本控制能力，在光纜的建設(shè)上以及同他國(guó)運(yùn)營(yíng)商合作過(guò)程中，應(yīng)該把中國(guó)的海纜建設(shè)作為一個(gè)重要戰(zhàn)略資源，盡可能爭(zhēng)取更多的海纜在中國(guó)登陸或通過(guò)中國(guó)海域，建立健全香港、上海等多個(gè)樞紐體系。在海纜外，還要加強(qiáng)陸纜建設(shè)，降低對(duì)海纜的依賴性，提高戰(zhàn)略安全水平。
洲際電纜建設(shè)，是人類信息交流系統(tǒng)的重要組成，也是一個(gè)國(guó)家通信能力的重要標(biāo)志，更是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的基礎(chǔ)能力。在電纜大國(guó)博弈日漸激烈的當(dāng)下，我們必須提高戰(zhàn)略意識(shí)，充分發(fā)揮自身經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)實(shí)力，整合各方力量，從國(guó)家影響力、資金、技術(shù)等多領(lǐng)域發(fā)力，鞏固海纜、陸纜的建設(shè)，消除戰(zhàn)略安全隱患，擴(kuò)大戰(zhàn)略縱深，維護(hù)我國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略安全和企業(yè)利益。
來(lái)源：中國(guó)線纜網(wǎng)
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