中国科学家将量子通信速率提升4倍
中国科学家将量子通信速率提升4倍
近期,中国科学技术大学李传锋、周宗权研究组在国际首次实现多模式复用的量子中继基本链路,如同"鹊桥",可将量子世界里天各一方的"牛郎织女"间通信速率提升4倍。当两个量子产生"纠缠",一个变了,另一个也会瞬变,无论相隔多远——借助量子纠缠可实现量子通信。
简单来说就是两个纠缠的粒子分开无论多远的距离, 两个粒子的行为是一样。 比如一对双胞胎假设是纠缠后的粒子, 哥哥带去火星,弟弟留在地球。 这时候如果哥哥抓头,弟弟也会抓头,在同一时间他们的表现会是一样。
把这种科技运用在通讯上不断可以缩短时间,加快速度,最厉害的是因为你根本不知道我传递信息的过程是怎么回事,只要我这边一发送信息,那一边就立刻会接收到,也就是说量子通讯在传输过程中是绝对不会被窃取信息。讲到这里量子通信为什么那么厉害大家应该都明白了吧
近年来,国际科学界梦想着构建全球性的量子通信网,但一大技术难题是量子极易衰减,在光纤中的传输距离只有百公里量级。为此,科学家们提出量子中继的思想,即将远距离传输划分为多个短距离,中间用量子中继连接,解决信号衰减问题。
量子存储器是量子中继的核心器件。"之前大家用的是发射型量子存储器,要么一次只能传输1个量子,效率低;要么一次传输多个量子,但精确率低。"李传锋教授说,他们团队一直致力于研究吸收型量子存储器,经过3年多努力,近期在国际上首次成功使用吸收型量子存储器,演示了多模式复用的量子中继基本链路。
这种量子存储器可以一次捕获并存储4对纠缠量子,等于获得了四倍加速的纠缠分发速率,并且经实验验证,两个节点之间的纠缠保真度超过80%。
周宗权副教授将两个分离的量子节点比喻为"牛郎"和"织女"。"实验中,‘牛郎’和‘织女’借助量子中继这个‘鹊桥’,可以在没见面的情况下成功建立纠缠,顺利实现了通信。"他说。
6月2日,国际权威学术期刊《自然》发表了这项研究成果。审稿人给予高度评价:"这个工作是对量子中继器基本链路的一个非常直接和清晰的演示……这是一项重要成就,将为接下来的研究奠定基础。"
据悉,这项研究为建设高速率、大尺度的量子网络,提供了全新实现方案。"下一步,我们将致力于提高存储效率和纠缠光源质量,努力实现超越光纤传输的实用化量子中继器。"李传锋说。
虽然看不大懂,但是知道它很厉害!任何一项科技成果都不止是个人的荣耀,更是国家实力的展现。商用的那一天,就是中国崛起之日。向在科技强国的道路上呕心沥血、埋首奋战的每一位学者致敬!
科学上凡是带"子"的研究,分子原子电子质子之类,就像思想上的孔子老子墨子孙子,就一个字"牛"!都是普通人不去琢磨,也琢磨不清楚的事情。量子和上述诸子都不一样,它是物质的一种特性,相对于我们已经知道的诸子,它近乎诡异。举个例子,它有一种号称"隧穿"的属性,就像一个演员,在看客众目睽睽之下,它同时,注意!同时,出现在舞台的入口和出口!却!注意!却没有经过舞台!!![吃惊][吃惊][吃惊][傻眼][傻眼][傻眼]再比如它还有一个近乎"鬼魅"的性质,就是当人类介入观测时,它是一个面孔,而你不观测时,它是另一张面孔,就好像一个和老师斗法的顽童。这种神奇神秘神神叨叨的特征,决定了量子研究是当今世界最尖端的前沿。这个领域的任何突破,都将对人类未来有深远影响。中国在量子通信领域起步不算早,但中国科学家在量子通信科技领域取得了不少世界首创级成果。2012年首次从实验中观测到量子反常霍尔效应,2016年发射全球首颗量子科学实验卫星"墨子号",2017年开通世界首条千公里级量子保密通信干线"京沪干线",2017年研制出世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机……路漫漫其修远兮,中国人正在将近乎神话的东西,一步步变成我们的孩子在教科书上习以为常的知识,一步步把近乎封神榜的传说,变成我们可以理解、可以利用,可以消费的生活内容。这个过程很艰辛,很光荣,也很壮丽!
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