从神话到现实:量子信息隔空传送——7月22日科学史上的今天

2018-07-23作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读



“量子纠缠”是指无论距离多远的两个微观粒子可以不通过任何距离、不花费任何时间的“隔空”传递信息。


在量子世界中,发射的光子中会有成对的光子出现,它们彼此呈现“量子纠缠”状态,同时变成特定的对应状态并且当其中一方发生改变时,另一方也瞬间做出改变。这种共生存的纠缠现象为量子通信的应用带来优势。


1972年,瑞士的尼古拉斯·基森受到约翰·贝尔的启发,意识到“量子纠缠”应该成为新世纪量子物理发展的一个重大突破点。


1991年,基森研究组与亚瑟·埃克特研究组合作实现了25千米之间隐形量子信息的传递。基森研究组在“量子纠缠”与量子通信研究中取得的突破性成果为量子通信的实用性奠定了基础。


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2011年,阿斯佩、克劳瑟和塞林格等用精妙的实验,发展了量子力学的理论,扩展了“量子纠缠”在通信和计算机技术上的应用研究,由此获得诺贝尔奖提名。


2013年7月22日,瑞士的实验室实现了超导状态下在固态电路中的计算量子传送。他们利用“量子纠缠”,在特殊设计的芯片中,每秒传输了10000个量子比特的信息。这是量子传输纪录的首创,这一技术对量子计算机技术的发展具有重要意义。


21世纪,中国在量子隐形传输技术上有了很大的突破,以中国科学家潘建伟领军的科研团队实现了不同方法制备的纠缠光子源,并通过科学实验卫星“墨子号”成功实现了“千公里级”的星地双向量子纠缠分发,为大尺度量子力学理论的基础研究奠定了基础,也实验证实了建立卫星地面全球量子通信网络的可行性。



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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