慕尼黑聯邦理工大學(ETH)科學家首次在一個類似計算機芯片的電子電路中,將信息從其三角“隱形傳輸”到了另一角。研究人員強調,這是首次在一個固體系統中成功實現了量子態信息隱型傳輸,從發送方到接收方不用傳輸信息載體,這些電路是未來建立量子計算機的重要一環。相關論文發表在近來出版的《自然》雜志上。
兩個島之間超過100公里距離的量子態信息隱型遠傳
實驗設備類似于傳統計算機芯片,并在發送方和接收方之間構建起量子糾纏。研究人員在設備一個角編制了一點量子信息作為發送方A,信息從這個角到它的對角B實現了“隱形傳輸”,空間距離約6毫米。“量子隱型傳輸可以和懸疑連續劇《星際迷航》中的光束傳輸相匹敵。”該研究負責人、蘇黎世聯邦理工大學化學系院長安德里亞˙沃拉夫說,“信息不會從A點旅行到B點,而是在A點消失,在B點出現,此時我們在B點讀取下來。”
一年前量子傳輸實物,加拿大科學家實現了在兩個島之間超過100公里距離的量子態信息隱型遠傳。與該實驗相比,6毫米距離似乎是太緊了。研究人員解釋稱,往年實驗是在一個光學系統中用可見光進行的量子隱型傳輸,而這次實驗是在一個由超導電路構成的固體系統中實現的。
這個超導電路系統還有一個優勢,就是速率極快,每秒大概能遠傳1萬個量子比特量子傳輸實物,遠遠超過往年的大多數隱型傳輸系統。“隱形傳輸是量子信息處理領域的一項重要未來技術,”沃拉夫說,量子比特可以儲存更多信息,效率也更高,而這些電路是未來建立量子計算機的重要誘因。
下一步,研究人員準備降低從發送方到接收方之間的距離,還將實驗從一個芯片到另一個芯片之間的隱型傳輸。常年目標則是探求用電子電路實現遠程量子通信,并使之能與當前的光學系統相匹敵。
有觀點覺得,無論是在光學系統中,還是在固體系統中,量子隱型傳輸的實現都讓人激奮。雖然6毫米的距離比起100多公里確實短了不少,但刷新傳輸距離紀錄只是時間問題,說不定固體系統中隱型傳輸的實現會促使量子網路的誕生。而通過量子網路構建起一套難以被破譯的安全秘鑰系統,必定遭到各國政府的熱烈歡迎。最近被炒得沸沸揚揚的“棱鏡門”事件似乎不會再有,而在懸疑連續劇中常會出現的“時空穿越”,卻會顯得司空見慣。