Guoguang Quantum optik oʻqish tizimlari uchun 25 kanalli yagona fotonni aniqlash modulini taqdim etdi

China Telecom, YOFC va ZTE tadqiqot institutlari 1 noyabr kuni IT Home va C114 manbalariga koʻra, dunyodagi birinchi real vaqt rejimida ikki yoqli maʼlumot uzatishini 1000 kilometrdan ortiq uzunlikdagi tolali optikada amalga oshirishni yakunlaganini eʼlon qildi.

1007,48 km uzunlikdagi liniya boʻyicha hamkorlar kengaytirilgan C+L diapazonida PCS-16QAM modulyatsiyasidan foydalangan holda bitta tolali optik kabel orqali har ikki yoʻnalishda signallarni uzatib, bir toʻlqin uzunligi uchun 800 Gbit/s tezlikka erishishdi, bu esa umumiy 128 Tbit/s quvvatni berdi. Ushbu uch tashkilot milliy asosiy laboratoriyani birgalikda quruvchilar sifatida hamkorlik qildi.

Hamkorlar uchta muhim yutuq haqida maʼlumot berishdi. Ushbu tajriba tolali optikada real vaqt rejimida eng uzoq nuqtali, siklsiz maʼlumot uzatish rekordini oʻrnatdi, shu bilan birga har bir boʻlimda kamida 3 dB yoʻqotish zaxirasini va tizimni xizmat koʻrsatish uchun kamida 3 dB optik signal/ shovqin nisbati (OSNR) zaxirasini saqlab qoldi. Bundan tashqari, bu 1000 km miqyosidagi bitta tolali optik liniya boʻyicha birinchi ikki yoqli real vaqt uzatishi boʻldi.

Refleksiyalar OSNR ni 0,5 dB dan 4 dB gacha pasaytirgan boʻlsa-da, jamoa bu uzoq masofali ikki yoqli operatsiyalarning imkoniyatini isbotlayotganini hisoblaydi. Nihoyat, gaz liniyasining soʻrilmasligidan xoli kengaytirilgan C+L diapazonidagi eng uzun tolali optika liniyasi qurildi.

Oxirgi band ushbu texnologiyaga xos muammoni tashkil etadi. Chunki boʻsh yadroli tolada yorugʻlik qattiq shisha orqali emas, balki gaz orqali oʻtadi, yadro ichidagi karbonat angidrid va uglerod monoksidi izlari maʼlum toʻlqin uzunliklarini soʻrib olishi va uzatishni yomonlashtirishi mumkin. Bu muammoni hal qilish uchun jamoa kengaytirilgan C+L diapazonidagi barcha soʻrilish chiziqlarini bartaraf etish uchun ishlab chiqarish jarayonini takomillashtirdi.

Uskuna borasida hamkorlar yuqori quvvatli kuchaytirgichlardan voz kechib, tolaning yoʻqotish profili uchun tanlangan standart chiqish quvvati boʻlgan tijorat kuchaytirgichlardan foydalandilar, bu esa toʻliq yuklangan 800G tizimidan eng yaxshi samaradorlikni olishga yordam berdi. Tizim darajasida, transmiterdagi yengil oldindan tenglashtirish kanalning butun diapazoni boʻylab barqarorligini taʼminladi. Jamoa shuningdek, refleksiya va intermodal shovqinlarning liniya ustidagi taʼsirini oʻrganadigan toʻliq modelni ishlab chiqdi va diapazonning bir qismi ishdan chiqqan ekstremal ssenariyani sinovdan oʻtkazdi, bu paytda samaradorlik yoʻqotilmagan.

Operatorlar uchun kechikish eng muhimdir. Boʻsh yadrodagi yorugʻlik vakuum tezligiga yaqin, anʼanaviy shisha tolagiga qaraganda taxminan 30% tezroq harakatlanadi, bu esa 1000 km yoʻnalishida har bir tomonda taxminan 1,5 millisekundadan tejashni taʼminlaydi. Eʼlonmada olingan kechikish qiymati koʻrsatilmagan. Hozirgacha Xitoyda boʻsh yadroli tolalar asosan Zhongwei, Ningsi kabi hisoblash markazlari oʻrtasidagi qisqa ulanishlar uchun ishlatilgan, ammo gʻarbdagi hisoblash klasterlari koʻpincha sharqdagi talabdan 1000 km dan ortiq uzoqda joylashgan. China Telecom erishilgan natija tolali optikaga asoslangan yuqori quvvatli, uzoq masofali va past kechikishli magistral tarmoqlarni yaratish uchun amaliy texnik asosni taqdim etishini bildirdi.

Paraiba uchun moʻljallangan kvant kompyuterlarini yigʻish navbatdagi qismlar yetib kelganidan soʻng, noyab oyida boshlanishi kutilmoqda. Ushbu bashorat shtat fan va texnologiyalari kotibi Claudio Furtado tomonidan oʻtgan shanba kuni (24) tasdiqlandi.

Kotibning maʼlumotiga koʻra, komponentlar 17-noyabr kuni shtatga yetib kelishi kerak. Bu qabul qilish 5-noyabr kuni boshlanishi rejalashtirilgan bojxona rasmiylashtirish jarayoni bilan oldindan amalga oshiriladi. Claudio Furtado tushuntirib berishicha, 5-noyabrdan boshlab bojxona rasmiylashtirish boshlanadi va barcha qolgan qismlar 17-noyabr kuni Paraibada boʻladi, shu paytda kompyuter tayyorlash va yigʻish jarayonini boshlaydi.

Loyihada João Pessoa shahrida joylashgan Paraiba Kvant Kompyuteri Markazida (Ciquanta) ikkita kvant kompyuterini oʻrnatish nazarda tutilgan. Ushbu uskunalar juma kuni (23) Globo TV orqali yuborilgan prezidentlik munozarasida Luiz Inácio Lula da Silva (PT) tomonidan Flávio Bolsonaro (PL) bilan muhokama paytida tilga olingan edi.

Dastlabki bashoratdan keyingi yangilangan jadval

Dastlab, joriy yilning iyul oyida g1 portali Latinniya Amerikasining birinchi kvant kompyuterlari Paraibaga hali ham 2026-yilda oʻrnatilishi, yigʻishni oktyabr oyigacha yakunlash kutilayotgani haqida xabar bergan edi. Biroq, jadval yangilandi. Claudio Furtado tushuntirib berishicha, endi Ciquanta tuzilishining bir qismi dekabr boshida topshirilishi kutilmoqda.

Texnologiya uchun infratuzilma va qurilish ishlari

Uskunalar João Pessoa shahridagi Estação das Artes hududida oʻrnatiladi, bu joy yangi texnologiyani joylashtirish uchun oʻzgartirilmoqda. Tuzilma juda aniq muhit sharoitlarini talab qiladi, masalan, haroratni nazorat qilish, muhit barqarorligi va elektromagnit qalqonlash. Claudio Furtado shuningdek, oʻrnatish jadvaliga rioya qilishni taʼminlash uchun infratuzilma ishlarining olib borilayotganligini taʼkidlab, elektr va mantiqiy qism oʻsha hafta tugatilishini va konditsioner apparatlari oʻrnatishni yakunlashga tayyor ekanligini eslatdi.

Loyihaning hajmi 20 va 100 qubit sigʻimiga ega ikkita kvant kompyuterini oʻz ichiga oladi va taxminan 150 million BRL dastlabki investitsiyani tashkil etadi.

Kvant kompyuterining ishlashi va talablari

Anʼanaviy kompyuterlar kabi maʼlumotlarni qayta ishlash uchun bitlardan foydalanish oʻrniga, kvant kompyuterlari Kvant Fizikasi tamoyillarga asoslangan maʼlumot birliklari boʻlgan qubitlardan foydalanadi. Ushbu texnologiya logistika, sunʼiy intellekt, kiberxavfsizlik va dori-darmonlar ishlab chiqilishi kabi sohalarda ixtisoslashgan tadqiqotlar va hisob-kitoblarga yordam berish potentsiyeliga ega. Biroq, bu ularning barcha faoliyatlarda anʼanaviy kompyuterlardan ustun ekanligini anglatmasligini taʼkidlash muhimdir.

Uskunalar maxsus sovutish tizimlarini talab qiladi. Claudio Furtado tushuntirganidek, chiplar mutlaq nolga yaqin haroratda, aniqrogʻi 10 millikelvin atrofida ishlashi kerak, bu taxminan -273 °C ga teng. Bunday holatga erishish uchun helium-3 va helium-4 dan foydalanadigan sovutish tizimi qoʻllaniladi, bu esa zarur operatsion sharoitlarni saqlash uchun zaxira mexanizmlari bilan toʻldiriladi.

Paraiba tadqiqotchilari uchun kirish

Ushbu kompyuterlarga dastlab Paraiba shtati institutlariga bogʻliq tadqiqotchilar, masalan, Paraiba Federal Universiteti (UFPB), Campina Grande Federal Universiteti (UFCG) va Paraiba Federal Instituti (IFPB) tomonidan beriladi. Bundan tashqari, loyiha Xitoy CETC kompaniyasi tomonidan Ciquanta uchun kriptogenika, sensorlar va operatsion tizimlar kabi mavzularni qamrab oluvchi texnologik bilimlar transferini nazarda tutadi. Eng katta maqsad – braziyalik mutaxassislarni ushbu texnologiya bilan ishlashga malaka bagʻishlash va Braziliyaʼda yangi uskunalar ishlab chiqish imkoniyatlarini kengaytirishdir.

Huawei Shaanxi viloyati boʻlimi bilan birgalikda Shu-Lan va Yinxi yuqori tezlikdagi temir yoʻllar chizigʻida 32T32R FDD ikki diapazonli Massive MIMO texnologiyasini tijorat darajasida joylashtirdi. Ushbu uskunalar 1,8 GHz va 2,1 GHz chastotalarida bir vaqtning oʻzida ishlaydi.

Huawei bu Xitoyda yuqori tezlikdagi temir yoʻl sharoitlarida FDD Massive MIMO ning tijoratdan foydalanishining birinchi holasi ekanligini taʼkidlaydi. Yuqori tezlikdagi temir yoʻl tarmoqlari ustunlar orasidagi katta masofa, poyezdlarning 350 km/soatgacha harakatlanishi va metall vagonlar sababli kirish yoʻqotilmalari tufayli mobil qamrov uchun jiddiy qiyinchiliklar tugʻdiradi.

Massive MIMO texnologiyasi, odatda zich aholi punkti shaharlarda quvvatlashni oshirish uchun qoʻllaniladi, anʼanaviy keng nurli antennalarga qaraganda torroq nurlar hosil qiladi. Huawei bunday nur shakli chiziqli yoʻnalish uchun mos kelishini taʼkidlaydi: nurlar relslar boʻylab yoʻnaltirilishi, poyezd orqasidan hujayralar boʻylab kuzatilishi va signalni yomonlashtirishi mumkin boʻlgan Doppler effektini kompensatsiya qilish uchun moslashishi mumkin.

Kompaniya temir yoʻlda qoʻllash uchun uchta asosiy dizayn jihatini ajratib koʻrsatdi. Moslashuvchan nurlar yuqori tezlikdagi chastota siljishi taʼsirlarini cheklash uchun moʻljallangan. Hujayra orasidagi kuzatish va muvofiqlashtirilgan rejalashtirish poyezd koʻplab hujayralarni kesib oʻtishi paytida almashtirishlar sonini kamaytirishga xizmat qiladi. Bundan tashqari, keng tarqatuvchi va pilot nurlar energiya boʻsh joyda tarqalmasligi, balki koridor ichida qolishi uchun chiziqli qamrovni taʼminlash maqsadida sozlanadi.

Bayonotga koʻra, Shaanxi viloyati, Yinxi boʻlagida oʻtkazilgan oʻlchovlar yangilanganidan soʻng hujayra qamrovi taxminan 200 metrgacha kengayganini, 5G yuqori kanali oʻrtacha tezligi 24% ga oshganini va pastki kanalning oʻrtacha tezligi 50% dan ortiq oshganini koʻrsatdi. Foydalanuvchi tajribasining yaxshilanish koʻrsatkichlari yanada sezilarliroq edi: chegaradagi yuqori kanal tezligi 95% ga, pastki kanal tezligi esa 100% dan ortiq oshdi.

FDD Massive MIMO uzoq vaqtdan beri shahar makrosarmoqlari hajmini oshirish vositasi boʻlgan boʻlsa-da, 32 uzatuvchi va 32 qabul qiluvchi traktlarni tezkor koridorga joylashtirish bu shahar hajmi modelini tez harakatlanuvchi chiziqli hujayraga qoʻllash urinishidir. Huawei va Shaanxi Telecom bu joriy etilishi Shaanxi viloyatida laboratoriya eksperimenti emas, balki faol tijorat tarmogʻi sifatida taqdim etadi. Eʼtiborga loyiqki, barcha eʼlon qilingan qamrov va quvvatlash oshishlari kompaniya va operator tomonidan oktyabr oyidagi eʼlonlardan iborat boʻlib, mustaqil tekshirilmagan.