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摘要：研究人员首次展示了在现实的城市条件下，使用高维量子密码技术以安全的方式发送信息。但直到现在，这项实验还没有在现实世界中得到证实。研究人员说，这项技术有朝一日可能被用作全球量子通信系统的一部分，该系统将包括地面网络和卫星。
在现实生活中的城市中，首次通过两栋建筑物之间的空气发送了一条量子加密信息，每一个光粒子中都含有一位以上的信息，这一演示可以简化量子通信，使其在未来更加可行，根据最近的一项研究，
科学家先前在实验室条件下证明，单个光粒子或光子可以编码多比特信息。但直到现在，这项实验还没有在现实世界中得到证实。
“到目前为止，人们进行量子通信的方式要么是零，要么是一：一点信息，”研究的主要作者、渥太华大学物理系助理教授易卜拉欣·卡里米（Ebrahim Karimi）说。“存在的9个最大量的数字”KDSPE“KDSPs”“问题是，对于每一个字母，你需要发送八个信号-八个零或一个。“这真的很难，”卡里米告诉《现场科学》一个信号可能会丢失，然后整个字母，整个信息就会丢失。
根据Karimi的说法，将信息加密到粒子的量子态，例如多维光子，将大大简化整个过程。
而不是发送许多光子或许多电子信号，“我可以给你一个脉冲，其中包含一个信息文件，”他说那太棒了。这就是我们所说的超密集编码。
根据这项研究，Karimi和他的团队测试的 ... 可以将传输信息所需的光子数量减少50%，
在实验中，卡里米和他的团队成功地在渥太华大学两座相距984英尺（300米）的建筑物之间发送了含有两位信息的光子。据卡里米所说，
，使用高维编码也可以增强安全性，卡里米说，这使得量子通信信道更能抵抗来自天气或其他外部影响的“噪声”。一维量子通信中的
，如果噪声达到信号的11%，信道就不再安全然而，如果你在四维空间工作，这个限制将增加到19%。
研究人员现在想试验在3.5英里（5.6公里）的距离发送和接收高维量子加密信息，以便能够在城市范围内使用这项技术。然而，还有一些重大的挑战需要克服。
“最大的困难是光在大气中传输时的湍流，”卡里米说在我们的实验中，我们发送一个单光子，所以这真的很困难。你需要把它送到一个特定的角度下，使用一个复杂的望远镜和复杂的电子设备。”[古怪的物理：自然界中最酷的小粒子]
研究人员使用了他们的同事在意大利那不勒斯大学费德里科二世研发的设备，这是先前在实验室测试过的。该装置依靠液晶技术使近光偏振以编码信息。为了实验的目的，研究人员必须建造屋顶棚屋来保护设备免受天气影响。
研究人员说，这项技术有朝一日可能被用作全球量子通信系统的一部分，该系统将包括地面网络和卫星。
世界各地的科学家把工作重点放在量子密码学上，以此来提高数字世界的安全性。互联网用户之间的所有信息、交易和数据交换都是通过复杂的数学算法进行编码的。然而，随着量子化学的最新发展
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