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從神話到現實:量子信息隔空傳送——7月22日科學史上的今天

2018-07-23作者:科學π工作室, 編著編輯:書問閱讀



“量子糾纏”是指無論距離多遠的兩個微觀粒子可以不通過任何距離、不花費任何時間的“隔空”傳遞信息。


在量子世界中,發射的光子中會有成對的光子出現,它們彼此呈現“量子糾纏”狀態,同時變成特定的對應狀態并且當其中一方發生改變時,另一方也瞬間做出改變。這種共生存的糾纏現象為量子通信的應用帶來優勢。


1972年,瑞士的尼古拉斯·基森受到約翰·貝爾的啟發,意識到“量子糾纏”應該成為新世紀量子物理發展的一個重大突破點。


1991年,基森研究組與亞瑟·埃克特研究組合作實現了25千米之間隱形量子信息的傳遞。基森研究組在“量子糾纏”與量子通信研究中取得的突破性成果為量子通信的實用性奠定了基礎。


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2011年,阿斯佩、克勞瑟和塞林格等用精妙的實驗,發展了量子力學的理論,擴展了“量子糾纏”在通信和計算機技術上的應用研究,由此獲得諾貝爾獎提名。


2013年7月22日,瑞士的實驗室實現了超導狀態下在固態電路中的計算量子傳送。他們利用“量子糾纏”,在特殊設計的芯片中,每秒傳輸了10000個量子比特的信息。這是量子傳輸紀錄的首創,這一技術對量子計算機技術的發展具有重要意義。


21世紀,中國在量子隱形傳輸技術上有了很大的突破,以中國科學家潘建偉領軍的科研團隊實現了不同方法制備的糾纏光子源,并通過科學實驗衛星“墨子號”成功實現了“千公里級”的星地雙向量子糾纏分發,為大尺度量子力學理論的基礎研究奠定了基礎,也實驗證實了建立衛星地面全球量子通信網絡的可行性。



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作者科學π工作室 編著
出版清華大學出版社
定價99元
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