突破量子互聯網瓶頸,新型中繼器發佈,確保信息傳達安全唯一性

量子互聯網可以用來發送不可破解的信息,提高 GPS 系統的精度,並支持基於雲的量子計算。二十多年來,由於很難在沒有損失的情況下通過遠距離發送量子信號,創建這樣一個量子網絡的夢想在很大程度上一直遙不可及。

量子互聯網

量子互聯網是一種基於量子力學原理建立起來的新型互聯網。由於量子互聯網具有特殊訪問方式,每一次訪問都會留下“痕跡”而被追蹤,因此該網絡被稱為最安全的互聯網。但是難題依舊很多。

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安全的網絡相信大家都不是特別的理解,我打個比方,量子網絡使用光的量子粒子 - 單個光子 - 來遠距離傳輸光的量子態。這些網絡具有經典系統所沒有的技巧:糾纏。可使信息的比特在任何距離上都完美關聯。由於不改變就無法觀察到量子系統,因此A可以使用糾纏向B發送消息,而不必擔心竊聽者。

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量子中繼器

理想很美好,現實很骨感。要完成這個過程並不是那麼容易,遠距離的量子通信會受到常規光子損耗的影響,這是實現大規模量子互聯網的主要障礙之一。如果看不到信號,該如何放大和校正信號呢?這個時候我們就需要一個區別於傳統的量子中繼器。

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但是這也是非常難實現的,現在的研究員基本上放棄量子中繼器的方法了。哈佛研究員近日在《自然》發佈了一種新的方法。他們將一個單獨的色心整合到了納米金剛石腔中,從而限制了承載信息的光子,並迫使它們與單個色心相互作用。

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然後,他們將該裝置放置在溫度接近絕對零度的冰箱中,並通過光纖電纜將單個光子送入冰箱,在那裡它們被色心有效捕獲和捕獲。結果表明,該裝置可以存儲毫秒級的量子信息足夠長的時間,以將信息傳輸數千公里之外。

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一旦這項研究變得穩定,將是通訊的大改革事件。這顯示了比使用量子中繼器節點進行信息傳輸方面的明顯量子優勢。大家關於量子互聯網還有什麼想說的,可以關注並留言給科技貓。


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