核心提示：維也納學(xué)院和俄羅斯科大學(xué)的化學(xué)學(xué)家實(shí)現(xiàn)了量子態(tài)隱型傳輸最遠(yuǎn)距離——143公里，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。
有歷史學(xué)家總結(jié)：18世紀(jì)至19世紀(jì)是機(jī)械世紀(jì)，20世紀(jì)是信息時(shí)代，現(xiàn)今的21世紀(jì)是量子世紀(jì)。據(jù)化學(xué)學(xué)家組織網(wǎng)9月5晚報(bào)道，維也納學(xué)院和法國(guó)科大學(xué)的化學(xué)學(xué)家實(shí)現(xiàn)了量子態(tài)隱型傳輸最遠(yuǎn)距離——143公里，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。該實(shí)驗(yàn)向基于衛(wèi)星的量子通訊邁出了重要一步。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在最新一期《自然》雜志上。
量子態(tài)隱型傳輸是一種全新的通訊方法，傳輸?shù)牟辉偈蔷湫畔⒍橇孔討B(tài)攜帶的量子信息，是未來量子通訊網(wǎng)路的核心要素。這一信息傳輸方法促使信息交換更安全，且比傳統(tǒng)技術(shù)能更有效地執(zhí)行個(gè)別運(yùn)算，將給未來的能源革命、航空航天技術(shù)帶來莫大的用處。
在未來的量子網(wǎng)路中，量子態(tài)隱型傳輸將是量子計(jì)算機(jī)之間一個(gè)關(guān)鍵的信息傳輸合同。在量子態(tài)隱型傳輸實(shí)驗(yàn)中，交換信息的雙方之間的距離在原則上可以任意長(zhǎng)，雖然是該傳輸過程都不曉得收件者的位置。
由德國(guó)化學(xué)學(xué)家安東·塞林格率領(lǐng)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)，在拉帕爾馬和特內(nèi)里費(fèi)兩個(gè)加那利島嶼之間，成功地進(jìn)行了距離為143公里的量子態(tài)傳輸，打破了數(shù)月前中國(guó)研究人員創(chuàng)下的97公里紀(jì)錄。重要的是，該實(shí)驗(yàn)為提供一個(gè)全球性信息網(wǎng)路打下了基礎(chǔ)。
在實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一個(gè)適宜于量子態(tài)隱型傳輸?shù)牧孔勇?lián)接，距離超過100公里，由此打開了新的視野。參與實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家之一馬曉松（譯音）說：“這次實(shí)現(xiàn)超過143公里的量子態(tài)隱型傳輸距離，光子全部在兩個(gè)島嶼之間直接通過紊流的大氣發(fā)送，而沒有使用光纖，由于光纖會(huì)促使訊號(hào)損失嚴(yán)重，不適宜在如此遠(yuǎn)的距離進(jìn)行隱型傳送實(shí)驗(yàn)。”
為了達(dá)到目標(biāo)，科學(xué)家們施行了一系列的技術(shù)創(chuàng)新。其中一個(gè)重要步驟是使用名叫“積極卷積”的方式，首次在長(zhǎng)距離實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用量子隱態(tài)傳輸，使傳輸速度加倍。在“積極卷積”協(xié)議中，常規(guī)的數(shù)據(jù)順著量子態(tài)信息被發(fā)送，接收者能用更高的效率破譯傳送過來的訊號(hào)。
下一步實(shí)驗(yàn)將進(jìn)行基于衛(wèi)星的量子態(tài)隱型傳輸，在全球范圍內(nèi)啟用量子通訊，目標(biāo)是啟動(dòng)“量子衛(wèi)星任務(wù)”。如今早已朝這個(gè)方向邁出了一大步。
研究人員稱量子隱態(tài)傳輸，最新結(jié)果對(duì)今后的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)重大鼓舞，未來將在月球和衛(wèi)星之間交換訊號(hào)，或從一個(gè)衛(wèi)星發(fā)送信息到另一個(gè)衛(wèi)星上。低月球軌道飛行的衛(wèi)星距離月球表面200公里到1200公里，如國(guó)際空間站，高度約在400公里的軌道上。此次實(shí)驗(yàn)中，從拉帕爾馬到特內(nèi)里費(fèi)島嶼之間穿過大氣層的傳輸，訊號(hào)雖衰減了大概1000倍，但還是成功完成了一個(gè)量子態(tài)隱型傳輸實(shí)驗(yàn)。而基于衛(wèi)星的實(shí)驗(yàn)，即使傳輸距離更遠(yuǎn)，但訊號(hào)將通過較少的大氣層，因而這項(xiàng)新成果早已為這樣的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)建了一個(gè)良好基礎(chǔ)。
