物理学家将量子传输到现实世界
2021-09-07 15:40:54
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导读 量子隐形传态是一种现象,其中一个粒子的量子态可以转移到另一个遥远的粒子,而它们之间没有任何物理传输。它取决于一种叫做纠缠的属性,在
量子隐形传态是一种现象,其中一个粒子的量子态可以转移到另一个遥远的粒子,而它们之间没有任何物理传输。它取决于一种叫做纠缠的属性,在这种属性中,测量粒子的状态会立即影响其纠缠伙伴的状态,而不管它们之间的距离如何。
在为新科学家撰写的文章中,阿尼尔阿南塔斯瓦米通过雇佣三个假设的参与者——爱丽丝、鲍勃和查理来解释这一现象。爱丽丝试图与鲍勃交换加密密钥。
“第一个爱丽丝给了查理一个粒子(A)。与此同时,鲍勃创造了一对纠缠粒子(BC),将B发送给查理,然后抓住C .查理接收A和B,并以无法区分哪些粒子被发送给爱丽丝和鲍勃的方式测量粒子。这种所谓的贝尔态测量导致粒子A的量子态被转移到粒子C,后者与Bob在一起。”
通过量子纠缠传输数据的实验始于1997年,最终在2012年记录了加那利群岛两个143公里自由空间的信息。
然而,现在,来自加拿大卡尔加里和中国合肥的物理学家成功地将这一现象带出实验室,带入现实世界——使用的是不用于常规通信的光纤网络,这两个团队已经成功地将数据分别传输到4英里和9英里的近距离。
未来,这可能会导致基于中央量子计算机的城市间量子通信网络,或者在量子中继器的帮助下,在信号长距离传输时放大信号,甚至是跨越几个城市的网络。
慕尼黑马克斯普朗克量子光学研究所的约翰尼斯屈夫勒说:“这两个实验可以被视为实现长期目标的里程碑,即建立一个连接大城市的基于光纤的量子互联网。
量子隐形传态的另一个关键应用是数据加密。对于第三方来说,读取两个纠缠粒子不仅需要通过互联网发送的密钥,还需要粒子本身,可以拦截。
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