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科学家确认未来量子网络背后的理论

科普小知识2022-02-07 19:52:49
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光量子假说分析

光量子理论预言了量子纠缠:即使距离很远,或者在内部宏观结构中,大量的原子会由于量子力而相互缠绕和影响。然而,由于缺乏实际的实验证据,量子纠缠仍然停留在预测的水平。直到最近,日内瓦大学的科学家提出了1600万个原子纠缠在一厘米长的晶体中的实验证据。

量子纠缠的实现对寻求这一概念的经验证据的物理学家来说并不是真正的挑战。研究人员可以通过分裂光子来实现光子纠缠。但是观察和记录量子纠缠被认为几乎是不可能的。直到最新的实验。日内瓦大学应用物理学研究员弗洛里安·弗洛维斯在新闻发布会上警告说:“不可能直接观察到数百万个原子的纠缠过程,因为有太多的数据需要收集和分析。”

科学家确认未来量子网络背后的理论

因此,Florian Frwis和他的团队列出了他们可以实施的测量方法的详细列表,并寻找可能提供所需证据的测量方法。当光子穿过晶体时,它们会在被再次发射之前缠住原子,因此研究人员关注晶体发出的单向光,并分析其统计特性和再次发射光子的概率。这是研究小组展示的1600万个原子,而不是数千个原子的纠缠。

量子的未来

量子网络将在未来的数据保护中发挥重要作用,因为这些网络可以传输信号并立即检测第三方对信号的任何拦截。当发送和接收这样的信号时,我们必须使用量子中继器来统一具有强量子关系的纠缠原子,不管它们相距多远。量子中继晶体块,通过超低温冷却到-270℃,富含稀土原子。当一个晶体块被光子穿透时,就会发生量子纠缠。

粒子纠缠是未来量子计算和量子加密革命的核心。从人工智能到个性化医学,它将促进一切的发展。尽管这是一件高层次的事情,但一切都是原子在量子层次纠缠的结果。这项研究以前所未有的规模证明了这一点。

蝌蚪工作人员从未来主义编译而来,译者晴空燕,转载必须授权