La NASA sta sfruttando la ricerca quantistica per migliorare le comunicazioni spaziali attraverso progetti come il Laboratorio Quantistico del Goddard Space Flight Center e il rilevatore PEACOQ del Jet Propulsion Laboratory. La NASA sta celebrando la Giornata Mondiale della Quantum Mechanics evidenziando i suoi vari progetti di ricerca quantistica in tutto il paese. Il programma Space Communications and Navigation (SCaN) dell’agenzia sta utilizzando la ricerca quantistica per migliorare le capacità di comunicazione nello spazio. I progetti più notevoli includono il Laboratorio Quantistico del Goddard Space Flight Center, che si concentra su esperimenti di entanglement quantistico, e il rilevatore PEACOQ del Jet Propulsion Laboratory, che consente il conteggio preciso di fotoni singoli. Inoltre, il Glenn Research Center sta studiando reti quantistiche basate sullo spazio, mentre il Quantum Artificial Intelligence Laboratory (QuAIL) dell’Ames Research Center valuta il potenziale dei computer quantistici per le attività di esplorazione spaziale della NASA.
Oggi la NASA celebra la Giornata Mondiale della Quantum Mechanics e la ricerca in corso in tutto il paese, da un rilevatore quantistico a esperimenti gestiti dagli interni. L’ufficio del programma Space Communications and Navigation (SCaN) dell’agenzia sta utilizzando questa ricerca quantistica per migliorare ulteriormente il modo in cui la NASA comunica, poiché l’agenzia continua ad esplorare sempre più lontano nello spazio.
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Il Goddard Space Flight Center della NASA sta utilizzando il suo nuovo laboratorio quantistico per condurre esperimenti di comunicazioni quantistiche. Harry Shaw, responsabile delle attività di comunicazione e calcolo quantistico, è il responsabile del laboratorio. Ha creato il laboratorio quantistico, individuato esperimenti e trovato fornitori di attrezzature commerciali applicabili. Shaw sta stabilendo un percorso per i servizi di comunicazione quantistica eseguendo esperimenti relativi all’entanglement quantistico, il fenomeno per cui viene generata una coppia di particelle in modo che i singoli stati quantistici di ciascuna siano indefiniti fino a quando non vengono misurati, e l’atto di misurare uno determina il risultato della misura dell’altro, anche quando separati da grandi distanze.
Il laboratorio quantistico del Goddard è composto sia da dipendenti a tempo pieno che da interni che partecipano al Progetto di stage SCaN (SIP). Come mentore per oltre 20 anni, Shaw ha guidato molti studenti che lavorano su tecnologie di comunicazione spaziale. Sviluppa partnership con università e altre agenzie governative per identificare interni che perseguono gradi di laurea e dottorati di ricerca di livello superiore che interagiscono con le comunicazioni quantistiche e li invita a essere stagisti presso il laboratorio.
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Gli interni lavorano accanto ai dipendenti per monitorare il laboratorio e condurre numerose sperimentazioni in corso. Una di queste sperimentazioni è un’indagine sui servizi di gestione dei dati basati su cloud. Gli interni lavorano con un ingegnere principale della sicurezza IT per sviluppare i servizi di cloud quantistico in conformità con tutti i requisiti di sicurezza IT della NASA. Altre sperimentazioni includono lo studio del momento angolare ottico, lo sviluppo di circuiti quantistici ed la valutazione del calcolo quantistico come servizio, che eliminerebbe la necessità di sviluppare o acquistare computer quantistici molto costosi.
Il calcolo quantistico si basa su bit quantistici o qubit. A differenza dei computer tradizionali, in cui i bit devono avere un valore di zero o uno, un qubit può rappresentare un valore di zero, uno o entrambi i valori contemporaneamente. La rappresentazione delle informazioni in qubit consente alle informazioni di essere elaborate in modi che non hanno equivalente nei calcoli classici, approfittando di fenomeni come l’entanglement quantistico.
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