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“量子互聯網”產生于量子通訊實驗

更新時間:2023-11-03 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

最長距離量子通信傳輸記錄被又一次打破,在奇特的量子信息領域,傳輸距離的“破紀錄”似乎是一件可以想見的事情。以量子傳輸方法的實驗中,科研人員將線軸一端的光子頓時傳送到63英里或102公里長光纖線軸的另一端,傳輸距離是之前記錄的4倍。量子傳輸的實驗成果在某三天可能造成“量子互聯網”的出現,為互聯網插上再度騰飛的翅膀,除了這般,將會形成下一代的互聯網加密技術,“在黑暗中摸索”的黑客在組織網路功擊時將面臨更艱辛的局面,而網路安全已成為聯合國討論的話題。DIe物理好資源網(原物理ok網)

以量子傳輸方法將某個物體從時空的一點傳送到時空的另一點,其中沒有涉及該物體的空間聯通,這聽上去似乎影片“星際迷航”的一個片斷,懸疑小說不乏“瞬間”到達的場面。科學家似乎深受懸疑小說“藝術創意”的啟發,從1998年開始,她們進行了反復的量子傳輸實驗。量子通信依賴于對某個物體基本細節的量子態信息的捕獲,量子信息頓時地從一個地點傳至另一個地點,在其它某個地點復制出完全一樣的物體。DIe物理好資源網(原物理ok網)

量子信息傳輸依賴于量子奇特的化學性質鍺與量子通訊,作為宇宙物質構成的單個基本粒子十分獨特地同時出現在兩個地方,甚至同時出現在更多地方,用形象的語言說來,“量子態”的日本首相普京同時出現在俄羅斯紅場和圣彼得堡郊外。用化學學家的術語說來,量子信息傳輸依賴于被化學學家稱之為“量子纏繞”的奇特化學現象,亞原子粒子之間形成了瞬時性的聯系和影響,它們之間無論分隔多遠,當研究人員直接檢測一個粒子的參數,她們即刻得知另一個粒子的狀態參數,粒子之間的狀態形成了聯系或纏繞,當對一個粒子的參數進行檢測時,研究人員即刻確定了另一個粒子的狀態參數。DIe物理好資源網(原物理ok網)

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目前,化學學家做不到“即刻傳輸”某個物體或某個人,但她們成功地應用了量子通信技術,量子信息從一個地點被傳送到另一個地點,近來的實驗表明,標準和技術國家研究所(NIST)的科學家進行了光子的量子傳輸實驗,她們將光子傳送到比之前的光纖實驗更遠的一端,量子光學研究員馬丁·斯蒂文斯解釋說鍺與量子通訊,在實驗上將光量子即刻傳送到很遠的距離,實驗結果讓她們倍感非常激動。DIe物理好資源網(原物理ok網)

新距離記錄的實驗使用了先進的單光子偵測器,它是由超導的二硅化鉬線圈制成的,線路大概有150納米(或則十億分之一米)寬,冷卻到大概零下457華氏度(零下272攝氏度),這一氣溫相當于絕對濕度以上1度,實驗涉及一種在通信中一般使用的近紅外波長。斯蒂文斯在申明中的解釋是:僅僅只有大概百分之一的光子穿越了100公里(60英里)的光纖全程,在之前的實驗中未曾使用新的偵測器,而新的偵測裝置才能檢測到無法置信的微弱訊號。DIe物理好資源網(原物理ok網)

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實驗使用了新的偵測器,記錄的抵達光子數為百分之八十以上,而之前的記錄使用了舊的偵測器,最高記錄的抵達光子數大概為百分之七十五,新的實驗偵測到的迷失光子數比之前降低了十倍,之前實驗的量子信息傳輸距離達到了89英里或144公里,研究人員在兩個島嶼上進行了長距離傳輸實驗,坐落南非東南海岸的一個是拉帕爾中途島,另一個是特納利夫島。DIe物理好資源網(原物理ok網)

之前在加那利群島進行的實驗涉及在一個山頂和另一個山頂設置的望遠鏡,傍晚時的兩臺望遠鏡互相“對視”,晚上的背景光線對實驗結果形成了干擾。人們可能期盼將量子通信技術應用到日常生活之中,例如:量子信息從一個城市傳送到另一個城市,人們不是在兩個城市之間互相“對視”,不會遭到夜間背景的限制,光纖將是可行的選擇材料。DIe物理好資源網(原物理ok網)

未來的量子傳輸技術可能造成“量子互聯網”的開發,信息傳輸將會愈發方便、安全,人們每天使用互聯網的標準加密合同,雖然不夠安全,未來的互聯網信息傳輸采用了“不可破解”的量子傳輸安全技術。《光學》雜志發表了斯蒂文斯研究小組的實驗成果,量子傳輸實驗的目標距離“沒有最遠、只有更遠”,她們將會開發更好的單光子偵測器,量子信息傳輸將會達到更遠的距離。DIe物理好資源網(原物理ok網)

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