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科研人员建成可规模化扩展量子通信模型

  新一期英国学术期刊《自然》登载的一份报告说,德国研究人员建造了一个量子通信模型,其中每个节点都可发射、收取和存储量子信息,因此有望规模化扩展成量子通信网络。


  德国马克斯·普朗克量子光学研究所的斯特凡·里特尔等人报告说,这个模型由两个量子点和一条连接它们的光纤组成。在每个量子点上有一个位于光学腔中的铷原子,这个结构可以发出一个光子,并让光子携带铷原子的量子信息。当光子顺着光纤抵达另一个量子点后,这些信息可被另一个铷原子接收,而且这个过程是可逆的。


  由于每个量子点都有发射、收取和存储量子信息的能力,理论上可以大量增加量子点,从而把这个简单的两点一线模型扩展为大规模通信网络。


  实验中的两个量子点相距21米。但里特尔说,这是放置量子点设施的两个实验室之间的距离,这个模型的通信能力不止21米。实际上,连接两个量子点之间的光纤是弯曲的,其全长有60多米。


  这套设施被称作模型,是因为它在通信成功率等方面还需改进。研究人员希望通过技术研发改善这种情况,增强这个模型的实用性。


  在微观世界里,不论两个光子等粒子间的距离有多远,一个粒子的变化都会影响另一个粒子,即量子纠缠。量子通信正是利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通信方式,它具有高效、安全等特点,其中传递的加密信息很难被破解。

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