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摘要:在今天在线发表的《科学》杂志上的一项新研究中,研究人员报告了纠缠光子对在地球上两个相距747.5英里的地方的成功分布。[物理学中18个最大的未解之谜]量子纠缠在测试物理基本定律以及创建异常安全的通信系统方面有着有趣的应用,科学家们说。只有地球最低6英里的大气层厚度足以对光子造成重大干扰,科学家说。这意味着他们的链路的整体效率大大高于以前通过光纤电缆分配纠缠光子的...,科学家们说。
一颗中国卫星分裂出一对“纠缠光子”,并将它们分别传送到相距745英里(1200公里)的不同地面站,打破了这一壮举之前的距离记录,为量子通信开辟了新的可能性,《量子物理学》中的
,当粒子以某种方式相互作用时,它们会变得“纠缠”。这基本上意味着它们即使相隔很远也会保持连接,因此对一个粒子的作用会影响另一个粒子。
在今天(6月15日)在线发表的《科学》杂志上的一项新研究中,研究人员报告了纠缠光子对在地球上两个相距747.5英里(1203公里)的地方的成功分布。[物理学中18个最大的未解之谜]
量子纠缠在测试物理基本定律以及创建异常安全的通信系统方面有着有趣的应用,科学家们说。这是因为量子力学指出,测量一个量子系统不可避免地会干扰它,所以任何偷听的企图都是不可能隐藏的。
,但是,很难将纠缠粒子(通常是光子)分布在远距离。当通过空气或光纤电缆时,环境会干扰粒子,因此距离越远,信号就会衰减,变得太弱而无法使用。
2003年,中国科技大学量子物理教授潘建伟,开始了一个卫星系统的工作,该系统设计用于将纠缠光子对发射到地面站。这个想法是因为粒子的大部分旅程都是通过空间的真空,所以这个系统引入的环境干扰要少得多。
许多人当时认为这是一个疯狂的想法,“因为在一个屏蔽良好的光学桌子里进行复杂的量子光学实验是非常有挑战性的,”潘告诉《现场科学》那么,如果光学元件以每秒8公里(每秒5英里)的速度振动和移动,你怎么能在千公里的距离范围内进行类似的实验呢
在新的研究中,研究人员使用去年发射的中国Micius卫星来传输纠缠光子对。该卫星具有超亮纠缠光子源和高精度的捕获、指向和跟踪(APT)系统,该系统在卫星上和三个地面站使用信标激光排列发射器和接收器。
一旦光子到达地面站,科学家们就进行了测试并证实,尽管这些粒子已经运行了994英里到1490英里(1600公里到2400公里),但它们仍然纠缠在一起,这取决于卫星所处的轨道阶段。
只有地球最低6英里(10公里)的大气层厚度足以对光子造成重大干扰,科学家说。这意味着他们的链路的整体效率大大高于以前通过光纤电缆分配纠缠光子的 ... ,科学家们说。[扭曲物理学:7个令人震惊的发现]
“我们已经实现了双光子纠缠分布效率,比使用最好的通信光纤效率高出一万亿倍,”潘说我们做了一些没有卫星绝对不可能的事情。
除了进行实验外,这种系统的一个潜在用途是用于“量子密钥分配”,即量子通信系统用于在双方之间共享加密密钥,如果没有卫星就不可能截获提醒用户。专家们说,如果与正确的加密算法相结合,即使加密信息是通过正常的通信信道发送的,这个系统也是不可破解的
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