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          [科学]量子互联网接近物理学手机澳门新莆京伸展原子之间鬼链路

          • [2020年2月13日]

            在中国物理学手机澳门新莆京结下颗粒之间的神秘量子连接,称为缠结,用数十个标准光纤的公里,设置一个新的记录。事先标记向完全的量子力学互联网虽然这种网络的长一步还需要时日。

            成就并不来自一个特别的突破,但是从认真执行的多种技术,说戴维·阿舍洛姆,在芝加哥大学的物理学手机澳门新莆京。 “我很深刻的印象,他们已经整合这些不同的技术整合到一个完整的系统,”他说。 “这是一个美丽的作品。”

            纠缠链接微小的量子力学对象的奇怪状态。例如,顶部可以旋转顺时针或逆时针,而是一个原子可以一次 - 至少直到其被测量旋转两种方式和双向状态崩溃的一种方式或其它。两个原子可以被缠绕,使得每个是在一个不确定的双向状态,但它们的自旋都绝对相关,比方说,在相反的方向。因此,如果物理学手机澳门新莆京测量第一个原子,并发现它顺时针旋转,他们立刻知道另一个必须逆时针旋转,不管它是多么遥远。

            纠缠将是关键,充分量子网络,将让未来的量子计算机相互通信,并可以不受黑客攻击。如果黑客沟通混乱,他们会破坏纠缠,透露出他们的存在。各公司已经在这在很大程度上是牢不可破的光的量子态发送邮件销售的系统。但使用这样的链接,所述信息仍然必须在每个网络节点,这是潜在的易受攻击解码。在量子互联网,任何节点可以与任何其他被纠缠,所以它们之间的消息无法在中间节点进行解码。

            但开发商必须在更远的距离第一拉伸缠绕。先前,研究人员已经证明物的两个比特的纠缠在光纤1.3公里。现在,晓惠宝,健威盘,和他的同事在科学和中国,北京科技大学,已经证明过了的光纤链路纠缠到50公里,因为他们本周报告的性质。

            细节是令人目不暇接,但实验的基本思想是比较简单的。研究人员开始在单个实验室两个相同的站,每个都包含铷原子的云。督促用激光每个云,它们产生的光子的偏振,其可开塞钻顺时针或逆时针,缠绕到云的内部状态。它们然后在另一个实验室发送的光子向下两个平行的光纤到第三站11公里,其中光子中,可以立即将原始缠结连接到两个遥远原子云一个方式相互影响。

            要做到这一点,物理学手机澳门新莆京利用这样的事实,即根据量子力学,测量可以影响测定对象的状态的优点。在目的地实验室,物理学手机澳门新莆京建立了光子的极化的测量,即使因为它消耗的光子,它也‘项目’他们到一个特定的纠缠与25%的概率状态。对于那些试验中,测量瞬间经过缠结回原子云。研究人员执行的扩展从22公里链接50公里,尽管有纤维缠绕在卷轴实验的变体。

            做这个实验的工作,球队必须得到几个元素恰到好处,潘说。的一个主要障碍是避免了在光纤中的光子的吸收。要做到这一点,平移和同事使用另一激光脉冲和设备被称为波导伸展光子的波长的60%到甜蜜点向下传输标准光纤。

            在相同的,研究人员作出生活更容易自己,因为原子云实际上小于1米用长的光纤分开,仅仅连接。亲近感做同步实验显著简单。所以,严格来说,纠缠不清的原子尺度的粒子的分离纪录由1.3公里依然屹立说,罗纳德·汉森,在代尔夫特理工大学的物理学手机澳门新莆京,谁领导更早的努力。

            尽管如此,汉森说,因为,对于一个网络,设置链接是关于称为量子中继器的基本元件的半实验显著。一个中继器将包括两个系统,如一个在实验端对端放置的。一旦物理学手机澳门新莆京纠缠在每个系统的端部的原子云,他们可以在云在中间,将交换缠结在端部上的云执行附加测量,两倍远拉伸纠缠。 “这个实验是朝着量子中继器的一大步,”汉森说。

            但在此之前它可以被用来制造量子中继器的工作需要几个方面加以改进,汉森说。特别是原子云还没有持有其细腻的量子态足够长的时间,以便对链接需要在一个量子中继器的倍数。泛同意,但说,他的小组正在对并敦促耐心。 “我认为,一个真正的量子网络是至少10年了。”

            物理学手机澳门新莆京使用一种特殊的技术,以帮助进一步光子向下行进标准光纤。 (图像由 henrik500 / istock)


            2020年2月13日,科学,

            //www.sciencemag.org/news/2020/02/quantum-internet-closer-physicists-stretch-spooky-link-between-atoms

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