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混合型量子网络实现信息可靠传送 与现有通信系统兼容

来源:沐金官网浏览次数:955 时间:2017-11-24 10:01:36.0

  《天然》杂志在线版22日刊登了量子通讯研讨的一项里程碑式效果:西班牙光子科学研讨所(ICFO)科学家用两种彻底不同的量子节点,建立了一种混合型量子通讯网络,并在两个节点间成功完成了光量子通讯。新研讨初次证明,不同量子节点组成的混合型量子网络,能像相同量子节点间一样进行牢靠的量子信息传送。
  最近几年,量子信息网络逐渐开展成为一项颠覆性技术,代表了一种彻底不同于以往的信息处理和交流方法。在传统信息网络中,信息用“0”和“1”修改,处理信息的节点是电路和芯片,信息载体是光脉冲。而量子信息网络用粒子羁绊构成的量子位来处理和贮存量子信息,其节点一般由冷原子气体或掺杂性固体等不同物质体系组成,节点间信息传递的载体是单光子。
  在多年的研讨中,科学家们对单光子载体的完美体现现已达到一致,但量子节点究竟运用哪种物质才能让体系功能更佳,仍无法确定。所以有人提出,集两者之所长,用不同节点组成一种混合型量子网络。但作为信息载体的单光子需要不断改换其波长和带宽,才能与不同节点完美对接信息,这种必要条件成为混合型量子网络研制中的严重应战。
  ICFO物理学家休斯·瑞德曼特带领搭档克服了这一应战。在他们创建的混合型量子网络中,激光制冷铷原子云作为宣布信息的量子节点,掺杂镨离子的晶体作为接收信息的量子节点,单光子能随时转换波长,其在传递信息中的波长甚至能转换成与现有C波段通讯体系兼容的1552纳米。研讨团队还在两个实验室间对该网络进行了验证,成果单光子载体在2.5微秒内成功将1个量子位的信息从铷原子云节点传送到另一个量子节点。
  瑞德曼特表明,新研讨是混合型量子网络里程碑式的突破,其还能与现有通讯网络兼容,间隔未来使用已为时不远。