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轻质材料中的量子纠缠允许光纤传输超过50km

日期: 2019-09-03 11:45 浏览次数 : 119

根据科技日报(记者刘霞)物理组织网络最近的报道,奥地利科学家创造了物质与光之间量子纠缠传输距离的新记录-50量子纠缠公里数与首次使用的光缆数量相比较。可以用来构建一个实用的城际量子互联网两位数。

预计量子互联网将提供绝对通信以防止窃听和强大的分布式传感器网络。然而,由于量子信息不能被再现,所以不可能通过传统网络传输这种信息,并且量子信息必须通过量子粒子传输并且需要特殊的接口。这也是实验物理学家本仁宁的实验目标,他的团队已经开始在因斯布鲁克大学和奥地利科学院的量子光学和量子信息研究所的团队中试验限制在离子阱中的钙原子。量子态使用激光束写入离子并被激发以发射光子。量子信息存储在光子中。因此,钙原子缠绕在光粒子的量子态中。

然而,挑战是如何通过光缆传输光子。兰宁说: “钙离子发出的光子波长为854 nm,很快被光纤吸收。”

因此,光粒子通过强大的激光照射的非线性晶体。以这种方式,可以将光子波长转换为用于长距离移动的最佳值。当前的标准通信波长为1550nm,之后光子通过50km长的光纤。结果表明,即使在波长转换和长途旅行之后,原子和光粒子仍然缠结在一起。

Laning团队随后证明该方法可以将离子缠绕在100多公里以外。两个节点将缠结的光子发送到50千米以外的交叉点。在交叉点处,测量轻粒子。通过这种测量,光粒子与离子失去缠结,并且光粒子变得缠结。

预计将在未来几年建立世界上第一个城际光学材料量子网络,节点间距为100公里。例如,在因斯布鲁克和维也纳之间建立量子互联网可能只需要几个被困离子系统。