核心提示:維也納學院和俄羅斯科大學的化學學家實現了量子態隱型傳輸最遠距離——143公里,創造了新的世界紀錄。
有歷史學家總結:18世紀至19世紀是機械世紀,20世紀是信息時代,現今的21世紀是量子世紀。據化學學家組織網9月5晚報道,維也納學院和法國科大學的化學學家實現了量子態隱型傳輸最遠距離——143公里,創造了新的世界紀錄。該實驗向基于衛星的量子通訊邁出了重要一步。相關研究結果發表在最新一期《自然》雜志上。
量子態隱型傳輸是一種全新的通訊方法,傳輸的不再是精典信息而是量子態攜帶的量子信息,是未來量子通訊網路的核心要素。這一信息傳輸方法促使信息交換更安全,且比傳統技術能更有效地執行個別運算,將給未來的能源革命、航空航天技術帶來莫大的用處。
在未來的量子網路中,量子態隱型傳輸將是量子計算機之間一個關鍵的信息傳輸合同。在量子態隱型傳輸實驗中,交換信息的雙方之間的距離在原則上可以任意長,雖然是該傳輸過程都不曉得收件者的位置。
由德國化學學家安東·塞林格率領的國際研究團隊,在拉帕爾馬和特內里費兩個加那利島嶼之間,成功地進行了距離為143公里的量子態傳輸,打破了數月前中國研究人員創下的97公里紀錄。重要的是,該實驗為提供一個全球性信息網路打下了基礎。
在實驗中,研究團隊構建了一個適宜于量子態隱型傳輸的量子聯接,距離超過100公里,由此打開了新的視野。參與實驗的科學家之一馬曉松(譯音)說:“這次實現超過143公里的量子態隱型傳輸距離,光子全部在兩個島嶼之間直接通過紊流的大氣發送,而沒有使用光纖,由于光纖會促使訊號損失嚴重,不適宜在如此遠的距離進行隱型傳送實驗。”
為了達到目標,科學家們施行了一系列的技術創新。其中一個重要步驟是使用名叫“積極卷積”的方式,首次在長距離實驗中應用量子隱態傳輸,使傳輸速度加倍。在“積極卷積”協議中,常規的數據順著量子態信息被發送,接收者能用更高的效率破譯傳送過來的訊號。
下一步實驗將進行基于衛星的量子態隱型傳輸,在全球范圍內啟用量子通訊,目標是啟動“量子衛星任務”。如今早已朝這個方向邁出了一大步。
研究人員稱量子隱態傳輸,最新結果對今后的實驗是一個重大鼓舞,未來將在月球和衛星之間交換訊號,或從一個衛星發送信息到另一個衛星上。低月球軌道飛行的衛星距離月球表面200公里到1200公里,如國際空間站,高度約在400公里的軌道上。此次實驗中,從拉帕爾馬到特內里費島嶼之間穿過大氣層的傳輸,訊號雖衰減了大概1000倍,但還是成功完成了一個量子態隱型傳輸實驗。而基于衛星的實驗,即使傳輸距離更遠,但訊號將通過較少的大氣層,因而這項新成果早已為這樣的實驗創建了一個良好基礎。