横滨国立大学工学研究生院的 Hideo Kosaka 教授及其同事与德国斯图加特大学、大阪大学和东京大学合作,利用量子隐形传态原理,将用于量子通信的光子转移到作为量子存储器的钻石中。然后,他宣布他在世界上首次成功展示了长期储存的新原理。预计绝对安全的量子通信网络将变得更长、更可靠。

 量子通信是一种应用量子力学无法窃听的密码通信技术,它使用由量子构成的密码密钥的自动分发(QKD)。目前,它在大约 100 公里的距离上正在投入实际使用中,但对于更远的距离,基于光子无法立即到达的遥远地方再现量子状态的量子中继是必不可少的。量子隐形传态。需要在光子到达的每隔几十公里排列的量子节点之间产生纠缠(两个量子之间的量子相关状态),并检测量子节点内的纠缠。

 中继节点在钻石中具有一个核子,该核子成为量子存储器,光子的量子态通过电子量子隐形传到核子。通过每隔几十公里在每个部分进行这种转录,并进行量子测量而不是经典测量,无法窃听的量子中继成为可能。使用这种方法,可以在 10 公里的线路上每秒传输 1000 兆比特的信息。构成原子的电子和核子的自旋通过一种力连接起来,这种力导致称为超精细相互作用的量子纠缠。在量子隐形传态中,我们已经成功地将光子的量子态转移到原子核,方法是通过吸收光子进行量子纠缠检测,并将该物质内部的量子纠缠作为种子。

 有了这一成果,就有可能将量子通信网络扩展到世界各地,并继续发展一个由物理定律保证安全的信息社会。

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