太空绝密传输量子信息实现重大突破

 公司动态     |      2021-08-25 07:44
本文摘要:通过卫星来构建量子通信的示意图据《新的科学家》杂志等媒体综合报导,一支意大利和奥地利科学家小组宣告,他们首次辨识出有从地球海面1500公里处的人造卫星上声浪返地球的单批光子,构建了太空绝密传输量子信息的重大突破。这一突破标明在太空和地球之间可以建构安全性的量子地下通道来传输信息,用作全球通信。此研究成果公开发表在3月28日出版发行的《物理学新的杂志》上。

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通过卫星来构建量子通信的示意图据《新的科学家》杂志等媒体综合报导,一支意大利和奥地利科学家小组宣告,他们首次辨识出有从地球海面1500公里处的人造卫星上声浪返地球的单批光子,构建了太空绝密传输量子信息的重大突破。这一突破标明在太空和地球之间可以建构安全性的量子地下通道来传输信息,用作全球通信。此研究成果公开发表在3月28日出版发行的《物理学新的杂志》上。

由意大利帕多瓦大学的炮罗·维罗来斯和恺莎尔·巴伯利领导此研究小组,顺利地利用意大利取名为马泰拉(Matera)激光测距天文台的1.5米望远镜向地球海面1500公里处的日本阿吉沙(Ajisai)人造卫星升空出有光子并让此卫星将这些光子声浪返回了完整出发地。这标志着无法偷偷的量子编码通信有望通过人造卫星来构建。全球通信公司和银行将回应消息大受欢迎。去年6月,一个由奥地利、英国、德国研究人员构成的小组在量子通信研究中通过刷新了通信距离约144公里的更远纪录。

而要超过很远的距离很难,因为大气更容易阻碍光子薄弱的量子状态。而巴伯利小组想到了解决办法,通过人造卫星来发送到光子。

由于大气随高度的减少而日益平流层,在卫星上旅行数千公里只相等于在地面上旅行8公里。日本Ajisai卫星有318面镜子为证实地面能观测到从轨道卫星上发送到回去的光子,此研究小组从意大利马泰拉(Matera)激光测距天文台的望远镜向阿吉沙(Ajisai)人造卫星升空出有一束普通的激光。阿吉沙(Ajisai)人造卫星由318面镜片构成,从准确的镜片上声浪回去的单批光子顺利地返回了此天文台。

参予此项研究的奥地利维也纳的量子光学和量子信息研究所知名量子物理学家安顿·宰林格(AntonZeilinger)指出太空至地球的量子通信是一项不切实际技术。宰林格正在打造出一个人造卫星,用作产生纠结光子,接管信息并对信息编码,之后再行将编码的信息光线回去,以创建全球量子通信网络。意大利马泰拉(Matera)激光测距天文台量子通信是利用了光子等粒子的量子纠结原理。

量子信息学告诉他人们,在微观世界里,不论两个粒子间距离多近,一个粒子的变化都会影响另一个粒子的现象叫量子纠结,这一现象被爱因斯坦称作“怪异的互动性”。科学家指出,这是一种“神秘的力量”,可沦为具备超级计算能力的量子计算机和量子保密系统的基础。

量子通信是经典信息论和量子力学结合的一门新兴交叉学科,与目前成熟期的通信技术比起,量子通信具备极大的优越性,具备保密性强劲、大容量、远距离传输等特点。量子通信不仅在军事、国防等领域具备最重要的起到,而且不会很大地增进国民经济的发展。


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