突破:首次在微波范围内,实现绝对安全的量子通信

                                    突破:首次在微波范围内,实现绝对安全的量子通信


                                    在微波范围内,实现安全的量子通信! UPV/EHU物理化学系的Mikel Sanz领导了一个由着名期刊《自然通讯》发表的实验理论小组。该实验成功地产生了一个遥远的量子态:在微波场中,第一次与另一个物理隔离的量子计算机建立了绝对安全的通信。这项新技术可能会在未来几年带来新技术。革命。在量子领域的大型欧洲项目中,来自UPTI/EHU物理化学系的研究员Mikekel sanz带头并与德国和日本的研究人员一起进行实验。 成功开发了一种协议,用于在微波状态下进行通信时准备远程量子态,微波状态是所有量子计算机运行的频率。这是第一次在这个范围内进行测试的可能性,这可能导致未来几年安全量子通信和量子微波雷达领域的革命。远程量子态的准备(称为远程量子态准备)基于量子纠缠,其中纠缠粒子集失去其个性并且作为单个实体出现,即使在空间上分离,因此如果两台计算机共享这种量子相关性。 仅在一台计算机上执行操作可能会影响另一台计算机,并且可以实现绝对安全的通信。对这种远程量子态制备方案的研究大约在20年前开始,但到目前为止,通过可见光范围内的波进行了通信。 研究人员解释说,这是因为它可以在室温下在此范围内完成,因为物体的热辐射仅在室温下在光学范围内非常低,因此这种通信几乎没有干扰。然而,在微波环境中,在室温下会产生数十亿和数万亿的光子,这些光子会破坏量子特性。 因此,为了避免所有这些干扰,这些实验必须在接近绝对零度(0.05开尔文)下进行,以使来自物体的辐射最小化并使通信有效和安全。为了进行实验,经过对该技术发展的大量研究,该团队成功地准备了一个35厘米远的远程量子态。这是一个概念性测试,也称为理论证明,是了解继续开发此技术的可能性的第一步。但是,我认为这是非常重要的第一步,可以在未来十年带来一场革命。研究人员指出,这场革命可能发生在两个方面:一方面是量子通信还是密码学。 由于这绝对安全,因此无需将频率更改为光学范围,这将防止此通信中的许多损失。另一方面,超精密量子计量和量子雷达。不同的雷达应用基于目标检测,这是在微波炉中完成的;因为像无人机这样的设备越来越小,雷达需要越来越多的能力来检测它们,以便了解它们的位置。研究人员正在开发的技术在这方面非常有用。该技术可以实现的这些和许多其他应用无法在其当前所处的低温环境中构思,因此该项目的目标之一是尝试使该技术在室温下工作。

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