两项实验证明:通过城市网络进行量子隐形传态技术上可行

 

  量子隐形传态指将编码在光子中的量子信息从一个地点远程传输到另一个地点。19日在线发表于英国《自然·光子学》杂志上的两篇论文,报告了中国合肥市和加拿大卡尔加里市通过数千米光纤网络的量子隐形传态实验。这两项独立研究表明,通过城市网络进行量子隐形传态在技术上是可行的,这为未来城市范围的量子技术和通讯网络,比如量子互联网打下了坚实基础。

 

  通过光纤网络进行量子隐形传态有望大大提高互联网连接的安全性和强度。然而,利用光纤网络进行长距离量子隐形传态需要独立的光源,这带来了技术上的挑战:在通过数公里长、铺设在变化环境中的光纤后,来自一个光源的光束需要做到和另一个光源的光束没有区别。

 

  为了克服这一挑战,中国科学技术大学与加拿大卡尔加里大学两支研究团队,分别为隐形传态实验设计了数个反馈和同步机制。中国科学技术大学的张强、潘建伟及同事在中国合肥市开展了实地验证,他们使用了电信波长(即在现有电信网络中使用的波长)的光束,将信号光在光纤中损失强度的速率降到最低。而卡尔加里大学的沃夫冈·缇泰尔及同事,则在加拿大卡尔加里市展开了实验,他们使用了电信波长和795纳米波长的光子,后者让他们的实验速度更快,但保真度降低了。

 

  在与这两篇论文相应的新闻与评论文章中,法国巴黎—萨克雷大学的研究人员认为,以上两项实验清晰地表明,通过城市距离的量子隐形传态在技术上是可行的。毫无疑问,未来许多有趣的量子信息实验将会建立在这两项实验的基础之上。

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