愛麗絲,隱形傳態量子信息的接收者。在黑色鋁制圓筒內,鉆石樣品被冷卻到-270°C,以減少來自環境的噪音并實現量子控制。圖片來源:《自然》在線版
科技日報記者?張夢然
英國《自然》雜志25日發表的一項研究演示了在一個三節點量子網絡中,兩個非相鄰節點之間的量子信息隱形傳態。這一結果是朝著量子互聯網邁出的重要一步。
量子隱形傳態能將量子信息從一個位置傳送到另一個位置,在安全通信、量子計算、下一代互聯網開發方面具有潛在應用價值。迄今報道的關于這一效應的實驗演示一直局限于兩個相連節點之間。而非相鄰節點間的隱形傳態對于量子網絡(如量子互聯網)的構建至關重要。
荷蘭代爾夫特理工大學研究團隊此次操作的量子網絡,有3個用光纖連成一排的節點——愛麗絲、鮑勃和查理,愛麗絲和鮑勃之間以及鮑勃和查理之間有直接連接, 但愛麗絲和查理之間沒有。實現隱形傳態首先要讓相鄰節點共享量子糾纏態,然后在中間節點鮑勃這里進行量子交換,從而在愛麗絲和查理之間形成糾纏,讓量子信 息能在它們之間直接隱形傳送。在保存脆弱量子信息的同時完成流程的每一步,要求對這種量子態的制備、操縱和讀取都做出改進。
研究團隊指出,研究中演示的非相鄰節點間的信息共享,或許代表了朝著構建能通過量子信息隱形傳態進行通信的量子網絡又近了一步。
不過,美國國家標準與技術研究院和韓國科學技術研究院科學家在一篇同時發表的新聞與觀點文章中寫道,實現量子網絡周圍無處不在的隱形傳態技術仍有幾步之遙。科學家總結道,后續還需對該系統的多個特征進行改進,才能支持多次隱形傳態,以及構建大規模量子網絡。
關注微信公眾號(kjxw001)及微博(中國科技新聞網)

