科學家初步實現(xiàn)激光脈沖量子遠距傳輸
據(jù)國外媒體報道,在《星際迷航》系列影片中,“企業(yè)號”飛船上的成員們可以在轉瞬之間從星球上轉移到飛船上,長距離移動看起來似乎輕而易舉。雖然這些能力顯然是虛構出來的,但研究人員近日利用“量子遠距傳輸”技術(quantum teleportation),成功在相隔幾英里的兩處城市光纖網(wǎng)絡之間實現(xiàn)了激光脈沖的傳輸。 雖然該研究中使用的方法并不會將地鐵或公交取而代之,但它將幫助我們建設黑客無法入侵的電子通訊網(wǎng)絡,即所謂的“量子網(wǎng)絡”。強大的量子計算機可以通過該網(wǎng)絡,與其它計算機取得聯(lián)系。 把一件物體從宇宙中的一處瞬間轉移到另一處、不需要讓它在空間中發(fā)生移動,這聽上去就像是科幻小說中的情節(jié),但從1998年至今,量子物理學家一直在開展這方面的實驗。目前的量子遠距傳輸最遠距離記錄是在2012年創(chuàng)下的,約為143公里,位于加納利群島的兩座島嶼之間。 詭異的舉動 量子遠距傳輸依托量子物理的古怪性質進行。量子物理認為,宇宙的基本組成部分、如亞原子粒子等,從本質上來說,可以同時存在于兩個、甚至兩個以上不同的地方。說得更具體一些,量子遠距傳輸?shù)幕A是一種名叫“量子糾纏”的奇特現(xiàn)象:無論兩個物體相隔多遠,彼此之間都存在著相互聯(lián)系,并且可以立即對彼此產生影響。 目前,研究人員還無法實現(xiàn)物質(如人類)的瞬間傳輸,但他們可以利用量子遠距傳輸技術來傳遞信息。例如,要想對一個電子進行遠距傳輸,就先要讓它和另一個電子構成量子糾纏關系。然后其中一個電子(即用來傳輸?shù)碾娮樱┝粼谠夭粍樱硪粋電子則將以實體形式、被傳輸?shù)饺魏沃付ǖ哪康牡厝ァ?span style="display:none"> A.'`FtV 接下來,人們將對用來傳輸?shù)碾娮拥幕拘畔ⅰ⒒蛘摺傲孔討B(tài)”進行分析,同時破壞該電子的量子態(tài)。最后,這些信息將被發(fā)往電子傳輸?shù)哪康牡,用在另一個電子身上,從而重新創(chuàng)造出第一個電子,并且與原來的沒有任何區(qū)別。這樣一來,原來的電子就實現(xiàn)了遠距離移動。(不過,由于這些數(shù)據(jù)是通過光脈沖或電子等常規(guī)信號傳輸?shù),因此量子遠距傳輸?shù)乃俣炔豢赡艹^光速。) 有兩支研究團隊各自獨立地報告稱,自己在相距幾英里的兩處光纖網(wǎng)絡之間實現(xiàn)了量子遠距傳輸技術。這兩支團隊分別來自中國合肥和加拿大阿爾伯塔省卡爾加里。 |