'可傳送50公里!量子糾纏技術有大突破,量子互聯網時代或已到來'

技術 地球 物理 人造衛星 趣味探索 2019-09-03
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趣味探索訊 在科學中,量子無疑是微觀世界裡最神奇的物質之一,因為兩個糾纏量子無論距離有多遠,就算是數百光年距離,也不會影響它們糾纏態。曾有科學家稱一旦人類完全掌握了量子技術,那麼就能瞬間在地球上消失,同時瞬間在另一個星球上出現,中途不需要任何飛行器,這也是量子力學熱受歡迎的原因。


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趣味探索訊 在科學中,量子無疑是微觀世界裡最神奇的物質之一,因為兩個糾纏量子無論距離有多遠,就算是數百光年距離,也不會影響它們糾纏態。曾有科學家稱一旦人類完全掌握了量子技術,那麼就能瞬間在地球上消失,同時瞬間在另一個星球上出現,中途不需要任何飛行器,這也是量子力學熱受歡迎的原因。


可傳送50公里!量子糾纏技術有大突破,量子互聯網時代或已到來


雖然人類對量子研究才剛剛開始,時間可能不足100年,對量子特性理解可能只能算是皮毛,但是已經取得了可喜的進展,例如,我國在2016年發射的首顆“量子衛星”,已經被提上日程的量子計算機,前不久我國科學家再次突破“三維量子態傳送”技術。今天,奧地利科學家在量子糾纏態傳送方面取得了重大突破,實現50公里傳送。

在物理學中,量子信息必須要通過量子粒來傳送,而量子粒在傳送和接收都需要特殊接口設備,因此量子技術應用起來非常困難,這讓很多物理學家望而生畏,不過來自奧地利物理學家Ben Lanyon在很多年前就開始研究起量子網絡傳輸接口設備,他的研究成果在2015年獲得了奧地利START獎。


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趣味探索訊 在科學中,量子無疑是微觀世界裡最神奇的物質之一,因為兩個糾纏量子無論距離有多遠,就算是數百光年距離,也不會影響它們糾纏態。曾有科學家稱一旦人類完全掌握了量子技術,那麼就能瞬間在地球上消失,同時瞬間在另一個星球上出現,中途不需要任何飛行器,這也是量子力學熱受歡迎的原因。


可傳送50公里!量子糾纏技術有大突破,量子互聯網時代或已到來


雖然人類對量子研究才剛剛開始,時間可能不足100年,對量子特性理解可能只能算是皮毛,但是已經取得了可喜的進展,例如,我國在2016年發射的首顆“量子衛星”,已經被提上日程的量子計算機,前不久我國科學家再次突破“三維量子態傳送”技術。今天,奧地利科學家在量子糾纏態傳送方面取得了重大突破,實現50公里傳送。

在物理學中,量子信息必須要通過量子粒來傳送,而量子粒在傳送和接收都需要特殊接口設備,因此量子技術應用起來非常困難,這讓很多物理學家望而生畏,不過來自奧地利物理學家Ben Lanyon在很多年前就開始研究起量子網絡傳輸接口設備,他的研究成果在2015年獲得了奧地利START獎。


可傳送50公里!量子糾纏技術有大突破,量子互聯網時代或已到來


近日,由Lanyon帶領的研究團隊再次成功取得物質和光之間的量子糾纏態的轉移,此次實驗研究團隊使用了長達50公里光纜。在實驗中,研究人員先將一個鈣原子困在離子阱中,然後再使用激光束,激發鈣原子來發射出能儲存量子信息的光子,結果,鈣原子和光粒子的量子態被糾纏在一起。

由於鈣原子發出光粒子波長為854納米,很容易在光纖中通行,所以研究團隊想到了通過50公里長的光纜來傳輸光粒子。實驗結果表明,就算光子波長經過了轉換和長途旅行之後,光粒子和鈣原子量子態仍糾纏在一起。Lanyon表示,傳輸距離比以前至少提高了兩個數量級,已經達到建立城市量子網絡的標準。


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趣味探索訊 在科學中,量子無疑是微觀世界裡最神奇的物質之一,因為兩個糾纏量子無論距離有多遠,就算是數百光年距離,也不會影響它們糾纏態。曾有科學家稱一旦人類完全掌握了量子技術,那麼就能瞬間在地球上消失,同時瞬間在另一個星球上出現,中途不需要任何飛行器,這也是量子力學熱受歡迎的原因。


可傳送50公里!量子糾纏技術有大突破,量子互聯網時代或已到來


雖然人類對量子研究才剛剛開始,時間可能不足100年,對量子特性理解可能只能算是皮毛,但是已經取得了可喜的進展,例如,我國在2016年發射的首顆“量子衛星”,已經被提上日程的量子計算機,前不久我國科學家再次突破“三維量子態傳送”技術。今天,奧地利科學家在量子糾纏態傳送方面取得了重大突破,實現50公里傳送。

在物理學中,量子信息必須要通過量子粒來傳送,而量子粒在傳送和接收都需要特殊接口設備,因此量子技術應用起來非常困難,這讓很多物理學家望而生畏,不過來自奧地利物理學家Ben Lanyon在很多年前就開始研究起量子網絡傳輸接口設備,他的研究成果在2015年獲得了奧地利START獎。


可傳送50公里!量子糾纏技術有大突破,量子互聯網時代或已到來


近日,由Lanyon帶領的研究團隊再次成功取得物質和光之間的量子糾纏態的轉移,此次實驗研究團隊使用了長達50公里光纜。在實驗中,研究人員先將一個鈣原子困在離子阱中,然後再使用激光束,激發鈣原子來發射出能儲存量子信息的光子,結果,鈣原子和光粒子的量子態被糾纏在一起。

由於鈣原子發出光粒子波長為854納米,很容易在光纖中通行,所以研究團隊想到了通過50公里長的光纜來傳輸光粒子。實驗結果表明,就算光子波長經過了轉換和長途旅行之後,光粒子和鈣原子量子態仍糾纏在一起。Lanyon表示,傳輸距離比以前至少提高了兩個數量級,已經達到建立城市量子網絡的標準。


可傳送50公里!量子糾纏技術有大突破,量子互聯網時代或已到來


Lanyon團隊表示,他們下一步將測試更遙遠量子糾纏態的傳送,距離至少在100公里以上。所以量子互聯網或在未來幾年內將會實現。再加量子計算機也被提上了日程,所以量子網絡或是人類未來。大家是不是非常期待!目前這項研究結果發表在《自然雜誌量子信息》上。更有趣的科學探索內容請關注唯一微信公眾號:有趣探索。

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