首页 » 国内科研 >

研究人员展示了远处材料对象之间的量子传送

2021-05-20 16:50:07来源:

尤金波兹克教授在量子光学实验室与实验设置在背景中。

在新出版的研究中,Niels Bohr Institute的研究人员展示了两种气体原子云之间的信息的确定性连续变量量子传送。

研究人员已经能够在量子水平下向光线传送信息几年。2006年,Niels Bohr Institute的研究人员成功传送了光和气体原子。现在,研究小组成功地传送了两种气体原子之间的传送信息,并执行传送 - 不仅仅是一个或多次,而且每一次成功。结果在科学期刊,自然物理学中公布。

“哥本哈根尼尔斯·博恩研究所研究中心Quantop教授和负责人,哥本哈根尼尔斯大学研究中心Quantop教授和负责人是一项非常重要的迈出稳定的结果。

实验是在Niels Bohr Institute下的地下室研究组的实验室进行的。有两个玻璃容器,每个玻璃容器含有数十亿铯气原子云。

两个玻璃容器彼此不连接,但是通过激光将信息从一个玻璃云传送到另一个玻璃云。光被送入第一玻璃容器,然后发生奇怪的量子现象,光和气变得缠结。它们是纠缠意味着它们已经建立了量子链路 - 它们是同步的。

有两个玻璃容器,每个玻璃容器含有数十亿铯气原子云。两个玻璃容器封闭在具有磁场的腔室中。两个玻璃容器彼此不连接,但是通过激光将信息从一个玻璃云传送到另一个玻璃云。

两个玻璃容器封闭在具有磁场的腔室中,并且当激光(具有特定波长)击中气体时,原子中的最外电子反应 - 磁性针 - 通过指向相同的方向。方向可以上下或向下,并且它是构成量子信息的该方向,以与常规计算机信息由数字0和1组成的方式相同。

气体现在发射含有量子信息的光子(光颗粒)。将光被送到另一个气体容器上,并且现在从光线读取量子信息并由检测器注册。来自检测器的信号被送回第一容器,并且相对于信号调整原子的电子的方向。这完成了从第二个传送到第一个容器的传送。

新方法

实验在室温下进行,因此气体原子在玻璃容器中以200米的速度移动,因此它们在玻璃壁上不断撞击,因此失去了它们刚刚被编码的信息。但研究小组已经为此开发了解决方案。

“我们在玻璃内部使用一种石蜡涂层,它导致气体原子不会失去编码,即使它们碰到玻璃墙,”尤金帕尔兹教授解释道。这听起来像一个简单的解决方案,但实际上,开发方法很复杂。实验的另一个元件是开发寄存光子的检测器。在这里,研究人员开发了一种特别敏感的检测器,在检测光子时非常有效。因此,实验每次都有工作。

但是,在实验室中进行测试是一件事,并相当适用于更广泛的社会!在实验中,传送范围的范围是½仪表 - 在一个世界必须立即在世界各地运输的世界里难以令人印象深刻。

“仪表的范½围完全是由于实验室的大小,”尤金帕尔兹克用一个灿烂的笑容解释 - “如果我们有空间,我们可以增加范围,并且原则上我们可以传送信息,例如,卫星。“稳定的结果是迈向普通通信网络的重要一步。

出版物:H. KRAUTER等人,“遥远原子对象之间的确定性量子传送,”自然物理(2013); DOI:10.1038 / nphys2631

研究报告的PDF副本:遥远原子对象之间的确定性量子传送

图片:尼尔斯博恩研究所