加州理工將高保真量子信息"傳送"到44公里之外
科學(xué)家們正在逐步接近實(shí)現(xiàn)超安全、超高速的量子互聯(lián)網(wǎng):他們現(xiàn)在已經(jīng)能夠?qū)⒏弑U媪孔有畔?quot;傳送"到44公里(27英里)之外。數(shù)據(jù)保真度和傳輸距離對(duì)于構(gòu)建一個(gè)真正的、有效的量子互聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)都是至關(guān)重要的,在這兩個(gè)領(lǐng)域中的任何一個(gè)領(lǐng)域取得進(jìn)展,對(duì)于構(gòu)建我們下一代通信網(wǎng)絡(luò)的人來(lái)說(shuō)都是值得慶祝的。 在這種情況下,該團(tuán)隊(duì)的量子信息達(dá)到了大于90%的保真度(數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度)水平,以及通過(guò)類似于構(gòu)成我們現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)骨干的廣泛光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息。 "我們對(duì)這些結(jié)果感到興奮,"來(lái)自位于加州理工學(xué)院(Caltech)的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室粒子物理和加速器實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家Panagiotis Spentzouris說(shuō)。 "這是在建立一種將重新定義我們?nèi)绾芜M(jìn)行全球通信的技術(shù)的道路上的一項(xiàng)關(guān)鍵成就。" 量子互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用的是qubits;未被測(cè)量的粒子,它們像旋轉(zhuǎn)的骰子一樣保持懸浮在混合的可能狀態(tài)中,尚未沉淀。 彼此引入的qubits的身份會(huì)以一種'糾纏'的方式變得明顯,一旦它們最終被測(cè)量。將這些糾纏在一起的qubits想象成一對(duì)骰子--雖然每一個(gè)都可以落在任何數(shù)字上,但無(wú)論相隔多遠(yuǎn),它們都保證會(huì)加到7。一個(gè)位置的數(shù)據(jù)會(huì)立即反映出另一個(gè)位置的數(shù)據(jù)。 通過(guò)巧妙地安排糾纏三個(gè)夸比特,可以通過(guò)它們相互糾纏的伙伴,迫使一個(gè)粒子的狀態(tài)采用另一個(gè)粒子的 "擲骰子"。在量子領(lǐng)域,這就好比把一個(gè)粒子變成另一個(gè)粒子,一眨眼就把它的身份傳送到遠(yuǎn)方。 不過(guò),糾纏仍然需要在一開始就建立起來(lái),然后在通過(guò)光纖(或衛(wèi)星)將夸比特發(fā)送到最終目的地時(shí)保持。 然而,量子信息的不穩(wěn)定、微妙的性質(zhì)使得將糾纏光子長(zhǎng)距離傳送而不產(chǎn)生干擾變得非常棘手。更長(zhǎng)的光纖僅僅意味著更多的噪聲干擾糾纏態(tài)的機(jī)會(huì)。 |