網易科技訊10月18日消息，據美國媒體報導，俄羅斯國家民航航天局相關研究人員近日使用城市光纜實現了遠距離量子傳輸，其通過“暗光纜”在德國卡爾加里市將激光光子傳送了3.7英里。
此外量子傳輸距離，此次實驗使用的傳輸媒介是研究人員稱之為“暗光纜”光纖。這是研究人員脫離實驗室環境在真實環境中進行的量子傳輸實驗，其超過3.7英里的傳輸距離是新的實驗記錄。其標志著人類向建成量子互聯網邁出了重要一步。通過量子傳送的方法可以實現加密信息的絕對安全傳輸，其容許信息發送者將“無形信息”發送給接受者，而在量子網路上難以實現信息攔截。
這項研究的相應成果發表在最新一期的《自然光子學》（）刊物上，是日本國家民航航天局噴氣助推實驗室、加拿大卡爾加里學院以及法國緬因州博爾德國家標準與技術研究所的合作項目。研究人員采用未經使用過的“暗光纜”進行量子傳輸，同時通過非常設計的光子傳感對傳輸光子進行測量。獲悉，這是首次在現有的城市光纜中實驗量子傳輸，也是首次在實際基礎設施中實現歷時3.7公里的光子傳送。此前研究人員僅僅才能在實驗室環境下實現這一距離的量子傳送。
研究人員強調，“在實驗室內進行量子傳輸，涉及到一系列問題，是一個全新的挑戰。該實驗克服了這種問題，是未來量子互聯網發展的一個重要里程碑。”
研究人員表示，“量子通訊實現了量子熱學的一些奇特性質，例如應用量子計算機實現信息的安全傳輸。”
研究人員解釋稱，“量子通訊通過量子糾纏實現，前者是不同空間的兩個或兩個以上粒子組成系統并互相影響的現象。其中影響一個粒子狀態的事物也會影響到另一個粒子。假定稱之為光子1和光子2的兩個粒子發生糾纏，這么顯然前者被發送到遠距離位置，也才能依然保持聯接狀態。此時，假若光子2在光子3的影響下發生狀態改變，這么同樣的影響也將會發生在光子1上。即使光子1和光子3并未直接作用，但這是一種‘無形的轉移’。通過這些影響，可以實現信息的安全傳遞。”
但研究人員同時也強調，因為這些影響屬于量子熱學的范疇，其涉及的粒子和效應都十分微小，也加強了研究以及偵測的難度。
在這次實驗中量子傳輸距離，研究人員采用了超靈敏的光子傳感，對光子狀態實現了更為精確的測量。卡爾加里學院量子科學與技術大學的丹尼爾·奧布拉克（Oblak）表示，“試驗中研究人員首創了超導偵測平臺，其才能對單個光子進行有效監測，幾乎沒有噪音的影響。初期的偵測器未能實現這一點。在此次實驗中，使用的是現有的光纖通訊，假如沒有超靈敏的偵測器，根本難以實現。”
量子傳輸可用于構建高度安全的通訊網路。下一步，研究人員將嘗試通過中繼器實現更遠距離的量子傳輸。
她們表示，在超靈敏光子偵測器的幫助下，中繼器甚至可以將光子發送至全省各地。
最終，與月球內層空間的通訊也就能實現遠距離傳輸。光子將通過激光被發送至外太空，與月球實現遠程通訊。
新加坡國家民航航天局噴氣助推實驗室研究人員MattShaw強調，“通過先進的超導偵測器，我們可以通過光子狀態變化將信息從空間傳回地面。我們計劃使用更先進的偵測器實現外太空以及國際空間站與地面的量子通訊。”（晗冰）