研究人员希望利用未使用的网络, 暗光纤电缆有助于探测地下声波，可以预警即将发生的地震.
数百万英里未使用的， 暗光纤电缆 都安装在地下. 一个由加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室的科学家组成的研究小组一直在试验一种新的预测技术. 这种方法可以收集地壳运动的测量数据，比目前的地震探测系统获得的数据要好.
测量活动
In 地震学在美国，科学家们通常只有少量的传感器用于探测地震. 这就是为什么测量地球表面的振动是不均匀的, “危险的”风险. 也, 一些地震活跃地区手头有许多传感器, 而远离移动板块的地方可能很少. 这种设备的变化使得测量地震振动变得困难, 例如, 水力压裂引发地震. 使用新方法, 用户可以把每根几英尺长的光纤电缆变成一个独立的 地震传感器.
在这个新的实验中，研究小组“借鉴”了其他已经开发出的团队 分布式声传感 (达斯)方法. 在达斯中，激光脉冲用于检测沿光纤/电缆的微小振动. 研究人员沿着光学装置插入称为询问器的装置 纤维/电缆. 这些询问装置发出并感应短红外激光脉冲. 由地震活动触发, 光纤上的微小张力导致一些激光被反射，然后反弹回传感器. 通过发送快速脉冲，科学家们可以探测到光散射随时间的变化. 通过了解光速，他们可以确定活动发生的位置.
“真实世界”测试
通过这项最新技术，研究人员基本上在现实世界中测试了达斯方法. 他们把审讯者的电源接通 光缆 沿着能源部暗纤维试验台的线路. 绵延13000英里的 电信光纤 在美国西部.S. 用于测试新的通信设备. 研究人员的目标是西萨克拉门托附近的一段17英里长的电缆, 加州, 并记录了7月28日的数据, 2017, 到1月18日, 2018.
研究小组成功地记录了声波在地球上传播的速度信息. 事实上，在2017年9月，他们发现并测量了巨大的8.墨西哥发生1级地震(一个世纪以来袭击墨西哥的最强地震).
不幸的是，这种检测技术还没有准备好用于研究以外的领域. 但请密切关注未来可能的用途!
2013年，美国间谍爱德华·斯诺登(Edward Snowden)被捕.S. 国家安全局承包商, 泄露的文件显示，情报机构正在监视普通公民的数据. 一个令人不安的事实是间谍窃听到了 光纤电缆 获取通过这些电缆传输的大量数据.
斯诺登的泄密促使研究人员利用量子科学使这种黑客攻击成为不可能. 最后，有进展的报告.
量子密钥分发方法
一家名为Quantum exchange的初创公司将接入500英里的 光缆 沿着U东部.S. 海岸. 量子公司将使用这条电缆创建该国首个量子密钥分发(QKD)网络.
量子交换的“QKD方法”将发送以比特为单位的编码信息，同时以量子比特的形式传输解码密钥, 或量子位元. 量子比特通常以光子的形式，很容易沿着光纤电缆传输. 然而, 任何监视量子比特的企图都会立即破坏其脆弱的量子态, 删除所有数据，留下入侵痕迹.
一个可能的问题是，“可信节点”必须用于长距离发送量子密钥. 这些节点充当中继器，在典型的网络中增强信号 数据电缆. Quantum exchange计划在其整个网络中拥有13个可信节点. 在这些节点上，密钥首先被转换成比特. 然后，它们被变回量子态，继续发送. 换句话说，黑客理论上可以窃取这些比特，因为它们暂时是易受攻击的.
另一种方法是量子隐形传态
伴随着这则新闻, 芝加哥大学, 费米国家加速器实验室和阿贡国家实验室将联合开发一个试验台，使用量子隐形传态来创建安全的数据传输.
量子隐形传态将利用纠缠来消除被黑客入侵的风险. 纠缠在单个量子态中产生一对量子比特(通常是光子). 一个光子的变化会立即影响连接的光子，即使它们相距很远. 因此，从理论上讲，它应该是不可能被破解的 数据传输 使用纠缠. 这是因为篡改其中一个量子比特会破坏两个量子态.
然而，纠缠方法仍然局限于研究实验室. 要让这种方法在现实世界中发挥作用，存在巨大的挑战. 据博士说. 芝加哥大学的David Awschalom说, 创建和维护纠缠将是极其困难的 长途光纤网络.
Dr. Awschalom领导了这个涉及大学和国家实验室的项目. 目标是让测试平台使用“即插即用”的方法，让研究人员实验和评估纠缠和传输量子比特的不同技术.
美国.S. 能源部将提供数百万美元来资助这个试验台. 这个试验台将在实验室之间安装一段30英里长的光缆. 芝加哥量子交易所的成员将操作测试平台和项目. 该交流由来自三个组织的70名科学家和工程师组成.
加州理工学院的工程师们创造了世界上最小的机器人 光纤陀螺仪 帮助导航. 这种新型陀螺仪比普通陀螺仪小500倍，可以装在一粒米上. 与机械装置相比，这一研究突破可能会带来更精确的光纤陀螺.
什么是光学陀螺仪
先进的光纤导航技术对飞机至关重要, 导弹, 无人驾驶飞行器和地面车辆. 这些机器和其他平台依靠光纤陀螺仪来安全运行.
它们是如何工作的?
光纤陀螺仪使用光纤传感器检测位置或方向的变化 萨尼亚克效应. 这样，光学陀螺仪的功能与机械陀螺仪相似. 然而，光陀螺的工作原理是利用光通过一圈光纤.
在一个典型的光学陀螺仪内部，一根缠绕的光纤携带激光脉冲. 有些脉冲是顺时针运动，有些是逆时针运动. 陀螺仪通过检测这些脉冲到达传感器的微小变化来测量旋转. 研究人员试图制造更小的光学陀螺仪. 然而, 随着陀螺仪尺寸的缩小, 来自传感器的信号变得越来越弱，直到被散射光的“噪音”淹没.
团队做了什么
加州理工学院的研究小组设计了一个低噪音的光子陀螺仪. 他们在一块两平方毫米的硅芯片上蚀刻了光导通道. 这些通道围绕一个单独的圆引导光在每个方向上. 这种布局可以防止散射光干扰设备的传感器. 新的设计还可以不时地反转光线的方向. 这种变化有助于消除很多相关的“噪音”.”
利用Sagnac效应来测量旋转的光学陀螺仪最终可能被小型化到纳米光子平台上. 然而, 热波动, 元器件漂移和制造不匹配往往限制了这些陀螺的信噪比. 因为微型装置的信号会更弱, 研究人员还没有制造出集成的纳米光子光纤陀螺仪.
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加州理工学院的工程师们创造了世界上最小的机器人 
