我們剛剛離僅使用光傳送圖像又近了一大步

量子態(tài)的隱形傳態(tài)有望在確保未來(lái)信息高速公路的安全方面發(fā)揮核心作用。

盡管已經(jīng)取得了進(jìn)展，這個(gè)過(guò)程仍然緩慢且有點(diǎn)笨拙。這種情況可能會(huì)改變，因?yàn)榭茖W(xué)家們使用一種新工藝，可以有效地傳送光的狀態(tài)，使用一對(duì)糾纏光子形成圖像

來(lái)自南非、德國(guó)和西班牙的團(tuán)隊(duì)希望這項(xiàng)創(chuàng)新可以幫助建立安全網(wǎng)絡(luò)未來(lái)：如果關(guān)鍵數(shù)據(jù)沒(méi)有被傳輸，那么它就不會(huì)被竊取。

“傳統(tǒng)上，即使在量子領(lǐng)域，兩個(gè)通信方也會(huì)將信息從一方發(fā)送到另一方，”說(shuō)物理學(xué)家安德魯·福布斯（Andrew Forbes），來(lái)自威特沃特斯蘭德大學(xué)。

“現(xiàn)在，可以傳送信息，使其永遠(yuǎn)不會(huì)通過(guò)連接進(jìn)行物理傳輸 - 《星際迷航》技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)。

該研究建立在以下想法之上量子糾纏，分離的粒子通過(guò)量子物理學(xué)的奇跡保持聯(lián)系。一個(gè)粒子的狀態(tài)告訴我們一些關(guān)于另一個(gè)粒子的信息，即使它們之間有很大的距離。

二糾纏光子在這里使用，但研究人員能夠?qū)⒈日Ｇ闆r更多的信息打包到其中 - 因此有可能對(duì)圖像進(jìn)行編碼。更重要的是，這些額外的信息成功地從一個(gè)點(diǎn)“傳送”到另一個(gè)點(diǎn)。

然而，事實(shí)并非如此傳送在標(biāo)準(zhǔn)意義上。雖然信息本身沒(méi)有被傳輸（例如，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接），但仔細(xì)測(cè)量其中一個(gè)糾纏粒子上的特定特征會(huì)立即影響另一個(gè)糾纏粒子上的相關(guān)特征，從而有效地傳輸其量子態(tài)。

然后，通過(guò)以老式的非傳送方式傳輸原始測(cè)量粒子的實(shí)際細(xì)節(jié)，可以將該狀態(tài)鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢?，同時(shí)破壞原始狀態(tài)。

雖然它可能不是一種更快的信息發(fā)送方式，但它確實(shí)為您不想讓其他人看到的任何信息創(chuàng)建了一個(gè)方便的量子水印。

在這項(xiàng)最新的實(shí)驗(yàn)中，研究人員展示了一種創(chuàng)新的新檢測(cè)方法如何對(duì)光子的角動(dòng)量進(jìn)行必要的測(cè)量，從而增加在量子態(tài)中可以傳送的維度數(shù)量。

“該協(xié)議具有隱形傳態(tài)的所有特征，除了一個(gè)基本要素：它需要明亮的激光束來(lái)使非線性探測(cè)器高效，以便發(fā)送者可以知道要發(fā)送什么，但不需要知道，”福布斯說(shuō)。

“從這個(gè)意義上說(shuō)，它不是嚴(yán)格意義上的隱形傳態(tài)，但如果非線性探測(cè)器能夠變得更有效率，那么未來(lái)可能會(huì)如此。

這里提到的“非線性檢測(cè)器”是設(shè)置的另一個(gè)關(guān)鍵部分，用于處理糾纏光子，并確保信息準(zhǔn)確地從一個(gè)點(diǎn)傳遞到另一個(gè)點(diǎn)。

研究人員建議，將來(lái)可以使用的一種方式是將指紋發(fā)送到銀行。通過(guò)以量子態(tài)的形式傳送指紋的空間細(xì)節(jié)，未來(lái)的安全措施可以創(chuàng)建一把鑰匙，有效地鎖定一盒數(shù)字信息，一個(gè)針對(duì)你的身體個(gè)性化的數(shù)字信息盒.

雖然這里的物理學(xué)非常復(fù)雜，但現(xiàn)在概念驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，我們可以期待在實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域取得進(jìn)一步的進(jìn)展量子隱形傳態(tài).

“我們希望這個(gè)實(shí)驗(yàn)顯示該過(guò)程的可行性，通過(guò)推動(dòng)全量子實(shí)現(xiàn)的極限，推動(dòng)非線性光學(xué)界的進(jìn)一步發(fā)展。說(shuō)物理學(xué)家亞當(dāng)·瓦萊斯（Adam Vallés），來(lái)自西班牙光子科學(xué)研究所（ICFO）。

該研究已發(fā)表在自然通訊.

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