央视网|中国网络电视台|网站地图
客服设为首页
登录

更多 精彩视频排行

网友评分最高


首播

重播

  有历史学家总结:18世纪至19世纪是机械世纪,20世纪是信息时代,现在的21世纪是量子世纪。据物理学家组织网9月5日报道,维也纳大学和奥地利科学院的物理学家实现了量子态隐形传输最远距离——143公里,创造了新的世界纪录。该实验向基于卫星的量子通信迈出了重要一步。相关研究结果发表在最新一期《自然》杂志上。

  量子态隐形传输是一种全新的通信方式,传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,是未来量子通信网络的核心要素。这一信息传输方式使得信息交换更安全,且比传统技术能更有效地执行某些运算,将给未来的能源革命、航空航天技术带来莫大的好处。

  在未来的量子网络中,量子态隐形传输将是量子计算机之间一个关键的信息传输协议。在量子态隐形传输实验中,交换信息的双方之间的距离在原则上可以任意长,即便是该传输过程都不知道收件者的位置。

  由奥地利物理学家安东·塞林格带领的国际研究团队,在拉帕尔马和特内里费两个加那利岛屿之间,成功地进行了距离为143公里的量子态传输,打破了数月前中国研究人员创下的97公里纪录。重要的是,该实验为提供一个全球性信息网络打下了基础。

  在实验中,研究团队建立了一个适合于量子态隐形传输的量子连接,距离超过100公里,由此打开了新的视野。参与实验的科学家之一马晓松(音译)说:“这次实现超过143公里的量子态隐形传输距离,光子全部在两个岛屿之间直接通过湍流的大气发送,而没有使用光纤,因为光纤会使得信号损失严重,不适合在这么远的距离进行隐形传送实验。”

  为了达到目标,科学家们实施了一系列的技术创新。其中一个重要步骤是使用名叫“积极前馈”的方法,首次在长距离实验中应用,使传输速率加倍。在“积极前馈”协议中,常规的数据沿着量子态信息被发送,接收者能用更高的效率破译传送过来的信号。

  下一步实验将进行基于卫星的量子态隐形传输,在全球范围内启用量子通信,目标是启动“量子卫星任务”。现在已经朝这个方向迈出了一大步。

  研究人员称,最新结果对今后的实验是一个重大鼓舞,未来将在地球和卫星之间交换信号,或从一个卫星发送信息到另一个卫星上。低地球轨道飞行的卫星距离地球表面200公里到1200公里,如国际空间站,高度约在400公里的轨道上。这次实验中,从拉帕尔马到特内里费岛屿之间穿过大气层的传输,信号虽衰减了大约1000倍,但还是成功完成了一个量子态隐形传输实验。而基于卫星的实验,虽然传输距离更远,但信号将通过较少的大气层,因此这项新成果已经为这样的实验创建了一个良好基础。