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  • 光—物质量子纠缠实现50公里光纤传输

  • 发布时间:2019-09-10 13:55
  •   据物理学家组织网近日报道,奥地利科学家创制了物质和光之间量子纠缠传输距离的新记载——初次用光缆将量子纠缠传输了50公里,比以前的数字超出跨越两个数量级,可用于建立适用的城际量子互联网。

      量子互联网无望供给绝对防的通信和强大的分布式传感器收集。然而,因为量子消息无法复制,因而不成能通过保守收集发送这些消息,量子消息必需由量子粒子传输,为此需要特殊的接口。这也是尝试物理学家本·兰宁一曲以来的研究方针,他所正在的因斯布鲁克大学以及奥地利科学院量子光学和量子消息研究所团队,从一个被困正在离子阱中的钙原子起头尝试。他们操纵激光束,将量子态写正在离子上,同时激发它发射出一个光子,量子消息被存储正在光子内。因而,钙原子取光粒子的量子态纠缠正在一路。

      但挑和正在于若何通过光缆传输光子。兰宁说:“钙离子发出的光子的波长为854纳米,会很快被光纤接收。”

      因而,他们让光粒子先通过一个由强激光映照的非线性晶体,这一方式让光子的波长被转换到适合长距离行进的最佳值:当前电信尺度波长1550纳米,然后,他们让这个光子通过了一条50公里长的光纤。成果表白,即便颠末波长转换和这段漫长的路程,原子和光粒子仍然纠缠正在一路。

      接下来,兰宁团队证明,他们的方式无望使相距100公里以至更远的离子发生纠缠。两个节点别离向一个相距50公里的交叉点发送一个纠缠的光子,正在交叉点那里,光粒子被丈量,这种丈量会使光粒子得到取离子的纠缠,离子反过来会纠缠光粒子。

      有了100公里的节点间距,人们设想正在将来几年成立世界上第一个城际光—物质量子收集。例如,可能只需几个由被困离子构成的系统,就可正在因斯布鲁克和维也纳之间成立量子互联网。

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