高保真长距离隐形传态为量子互联网铺平道路

导读一个量子互联网将是更快,更安全,比您正在使用正确的第二个一-现在这种网络可以是一步步接近现实。科学家们已经使用量子隐形传态远距离发

一个量子互联网将是更快,更安全,比您正在使用正确的第二个一-现在这种网络可以是一步步接近现实。科学家们已经使用量子隐形传态远距离发送信息,保真度比以往任何时候都高。

量子纠缠是一种奇怪的现象,对于我们专注于经典物理学的人来说,这听起来像是科幻小说。基本上,两个或多个粒子可以变得如此缠结,以至于改变一个的状态会立即改变其伙伴的状态——无论它们相距多远。

马克·亚当斯 (Marc Adamus) 的《光之森林》,在美国阿拉斯加拍摄。 树上的一层雾冰形成了一个神奇的景观,只有天空中旋转的蓝色和紫色才能与之相配。

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这种机制——爱因斯坦本人称之为“怪异”——可以用来创建量子网络。成对的光子可以纠缠和分离,允许数据在它们之间长距离“传送”。作为奖励,这些网络可能更安全,因为任何黑客都会通过尝试读取数据来篡改数据。

现在,费米实验室、AT&T、加州理工学院、哈佛大学、美国宇航局喷气推进实验室和卡尔加里大学的研究人员已经证明了长距离持续、非常准确的量子隐形传态。该团队以超过 90% 的保真度发送了超过 44 公里(27 英里)的信息——这一距离的准确度记录。

为此,该团队在发送方和接收方之间的中间添加了第三个“节点”。为了从 A 到 B 获取信息,双方首先向 C 发送一个光子。接收者 B 发送纠缠对中的一个成员并保留另一个。当 A 和 B 的光子在 C 相遇时,它们就会发生纠缠,因此由于量子纠缠链接,来自 A 光子的信息被传输到 B 的两个光子——它发送的一个和它保留的一个。实际上,它与将信息从 A 传送到 B 基本相同。

这还不是已经实现的最长距离的量子隐形传态。2015 年,信息通过光纤传送超过 100 公里(62 英里),2017 年中国科学家通过使用卫星作为中点有效传送数据超过 1,200 公里(746 英里)打破了记录。

但新实验标志着长距离保真度的突破。例如,100 公里记录的准确率约为 80%,因此 90% 是一个令人印象深刻的改进。该团队还表示,实验设置主要涉及现成的组件,这意味着应该能够使用现有基础设施构建未来的量子互联网。

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