信息通信

瞬间通信:量子网络即将成为现实?

作者:电子信息产业网来源:果壳网发布时间:2012-09-11 09:06我要评论

“延迟”这货一直是我们在通信过程中最不愿意碰到的东西之一,有什么解决它的办法呢?可以实现瞬间传输的量子网络为我们提供了一条途径。最近由世界各国科学家组成的团队创造了新的量子数据传输记录,让构建全球量子网络成为了可能。由世界各国研究人员组成的团队成功将一量子比特(quantum
bit)从拉帕尔瓦(La
Palma)传输到特纳利夫岛(Tenerife),创造了量子数据传输的距离之最:143千米,打破了之前由中国保持的97千米的记录。


143千米这个数字十分地不寻常,因为它已经接近了近地轨道卫星与地面之间的距离。也就是说,如果量子数据的传输距离能够达到这个标准,那么从理论上说我们就可以应用近地轨道卫星建立起一套量子网络。




果壳网分析指出,量子通信并不是所谓“瞬间移动”,但是其概念也很相近。量子网络应用的原理是量子纠缠(quantum
entanglement)。量子纠缠描述了这样一个现象:两个彼此处于量子纠缠微观粒子无论距离多远,即使一个在太阳系另一个在几十万光年外的位置星云,只要这两个粒子彼此处于量子纠缠,则通过改变一个粒子的量子状态,就可以使另一个粒子状态也发生改变。一个粒子可以传递有限的信息,而亿万个粒子联手,就形成了量子网络。


该领域之前面临的最大问题是如何保持脆弱的量子粒子的完好性,甚至只要我们看它一眼(当然你什么也看不到),光子就有可能将其破坏。


研究人员此番在拉帕尔瓦将一些纠缠态量子中的一个通过高能量激光成功发射到特纳利夫岛。这样一来,一旦位于拉帕尔瓦的纠缠态量子有了变化,特纳利夫岛上的纠缠态量子都会“立刻响应”,这种信息传递没有任何的延迟。




量子网络有何用途呢?从大角度来看,如果人类能够成功建立起量子网络,那么这里面就不会有任何的延迟。通过量子网络相互连接的量子计算机和量子服务器将应用量子纠缠实现无缝通讯。从小的角度看,通过量子网络可以建立起一套无法被破译的安全系统,这将受到各国政府的热烈欢迎。


研究人员下一步的工作重点是发射一个能够收发量子的近地轨道卫星,这并不是件容易的事,所以我们可能还得等上几年(或者几十年)。不过这个领域的发展速度已经超乎了我们的想象。就在两年前,量子数据传输的距离记录还是中国团队创造的16千米,今年年初这个数据就被他们刷新至97千米,现在我们已经能够达到143千米了。谁知道呢,说不定我们在有生之年就能看到“网络延迟”这两个字的消亡,甚至与外星人实现通话了。


责任编辑:电子信息产业网
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