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‘官方网站’量子通信新突破:“量子关联”光子可充当电子的信使

时间:2021-01-21
本文摘要:据美国斯坦福大学官方网站报道,最近该校物理学家尤里奥和他的科学团队将1.2英里外的光子和磁矩电子重新连接起来。该研究解决了量子物理学领域的老大难问题如何在长距离传输纠缠粒子。 双边矛盾是两个或两个以上粒子在不同空间数千英里外也相互关联的现象。以纠缠电子为例,电子自旋的方向有两个。如果两个电子再纠缠在一起,磁矩方向也不会再连接。 爱因斯坦曾将这种现象称为幽灵般的不道德。电子被困在原子里,所以纠缠的电子不能通过长距离再次对话,但光子可以。

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据美国斯坦福大学官方网站报道,最近该校物理学家尤里奥和他的科学团队将1.2英里外的光子和磁矩电子重新连接起来。该研究解决了量子物理学领域的老大难问题如何在长距离传输纠缠粒子。

双边矛盾是两个或两个以上粒子在不同空间数千英里外也相互关联的现象。以纠缠电子为例,电子自旋的方向有两个。如果两个电子再纠缠在一起,磁矩方向也不会再连接。

爱因斯坦曾将这种现象称为幽灵般的不道德。电子被困在原子里,所以纠缠的电子不能通过长距离再次对话,但光子可以。因此,科学家们可以使光子和电子再次成为量子关联,使光子充当信使,表达电子的磁矩信息。为此,YLEO团队需要确保光子和电子在长距离传输中保持连接。

这是因为光纤电缆中光子传输时有改变方向的偏向。光子可以有两个方向横向或横向,但如果光子的方向在途中再次改变,与电子的关联就会消失。

ULEO设计了时间切割,将光子的到达时间与电子自旋重新连接起来。这使您能够收集每个光子的参考信息,以确定与哪个电子相关。最后,为了使两个从未见过的电子在远距离再次纠缠,研究人员需要通过光纤发送与不同电子再次相关的光子,以便在中间的分断器中导入和对话。

这需要光子再次进行双光子介入。(约翰肯尼迪,Northern Exposure(美国电视))但是,如果来源不同,光子就不会有不同的颜色或波长等,如果波长不同,光子就不能相互干涉。为了解决这些困难,研究人员在光子传输前通过量子下降转换器确保波长完全匹配,并最终让光子向1.2英里外的电子发送信息。

这项工作为今后在全球范围内建立数据安全传输的双边通信网络提供了基础。ULEO补充说,与传统电脑相比,量子超级电脑的速度将取得指数级的发展,他们的研究将使量子电脑更接近现实。如果编辑绕组电子的磁矩特性,就会沦为可以承载简单信息的容器,但如果要将磁矩电子应用于量子计算机,还必须有运输货物的马夫。

现在科学家们让光子很好地承担起这个责任。类似的两公里之外的关联不仅显示了量子现象和传统经验之间的差异有多大,还确保了超高速量子计算、超强安全量子密码等下一代未来技术的关键。


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