量子态隐形传态有望在确保未来信息高速公路安全方面发挥核心作用。
,这个过程仍然缓慢且有点笨拙。 这种情况可能会改变,科学家们使用了一种新工艺,可以有效地传送光状态,并使用一对纠缠光子形成图像
来自南非、德国和西班牙的团队希望这项创新能够帮助建立未来:如果关键数据不被传输,那么它就不会被窃取。
“传统上,即使在量子领域,两个通信方也会以物理方式将信息从一方发送到另一方。”说来自威特沃特斯兰德大学的物理学家安德鲁·福布斯。
“现在,可以传送信息,使其永远不会通过连接进行物理传输 - 星际迷航技术已成为现实。”
该研究建立在以下想法之上,分离的粒子通过量子物理学的奇迹保持联系。 一个粒子的状态可以告诉我们有关另一个粒子的一些信息,即使它们之间的距离很远。
二在这里使用,但研究人员能够将比正常情况更多的信息打包到其中,因此具有编码图像的潜力。 更重要的是,这些额外的信息被成功地从一处“传送”到另一处。
然而,这并不是传送在标准意义上。 虽然信息本身没有被传输(例如通过互联网连接),但对一个纠缠粒子上的特定特征的仔细测量会立即影响另一个纠缠粒子上的相关特征,从而有效地传输其量子态。
然后,通过以老式的非传送方式传输原始测量粒子的实际细节,可以将该状态锁定在适当的位置,同时原始状态被破坏。
虽然它可能不是一种更快的信息发送方式,但它确实为您不希望其他人看到的任何信息创建了一个方便的量子水印。
在这个最新的实验中,研究人员展示了一种创新的新检测方法如何能够对光子的角动量提供必要的测量,从而增加可以在量子态下传送的维度数量。
“该协议具有隐形传态的所有特征,除了一个基本要素之外:它需要明亮的激光束来使非线性探测器变得高效,以便发送者可以知道要发送的内容,但不需要知道,”说福布斯。
“从这个意义上说,这并不是严格意义上的隐形传态,但如果非线性探测器能够变得更加高效,那么未来可能会实现。”
这里提到的“非线性检测器”是该设置的另一个关键部分,既可以处理,并确保信息从一处准确地传达到另一处。
研究人员建议,未来可以使用的一种方法是将您的指纹发送到银行。通过以量子态的形式传送指纹的空间细节,未来的安全措施可以创建一把钥匙,可以有效地锁定一盒数字信息,一个针对您身体的个性化信息。
虽然这里的物理原理相当复杂,但既然概念验证实验已经在实验室中进行,我们可以期待该领域的进一步进展。
“我们希望这个实验展示了该过程的可行性,通过突破全面量子实现的极限,推动非线性光学界的进一步发展,”说来自西班牙光子科学研究所(ICFO)的物理学家 Adam Vallés。
该研究发表于自然通讯。