量子通信有多牛?星際即時通信就靠它了,歐洲科學家芯片中已驗證
量子糾纏是一種非常神奇的物理現(xiàn)象,如今絕大多數(shù)的物理現(xiàn)象都可以用科學道理解釋清楚,然而量子糾纏的原因至今還是個謎,醫(yī)學家們只是發(fā)現(xiàn)了量子糾纏的現(xiàn)象存在,卻至今不清楚其背后的機理是什么。

量子糾纏指的是基本粒子中由兩個或兩個以上粒子組成系統(tǒng)中相互影響的現(xiàn)象,當其中一顆粒子的狀態(tài)被干擾而發(fā)生變化時,另一顆也會即刻發(fā)生相應的狀態(tài)變化 ,兩者幾乎沒有時間差,即使相距十分遙遠的距離,對一個粒子所做的改變也會影響另一個粒子幾乎在同時作出相應的改變,這是不是很神奇?

就在近日(12月28日),西方媒體報道英國布里斯托大學和丹麥技術(shù)大學的科學家利用量子糾纏現(xiàn)象首次在兩個計算機芯片之間實現(xiàn)了信息的“瞬間傳輸”,相關(guān)論文已經(jīng)發(fā)表在了《自然物理學》期刊上。

這項研究中,布里斯托大學研究人員開發(fā)了一款芯片,該芯片能夠在電路中生成光粒子微粒,利用量子糾纏現(xiàn)象,或能在不同芯片之間“瞬間傳輸信息”,以此實現(xiàn)量子糾纏狀態(tài)下的即時通信。
正是由于量子糾纏現(xiàn)象的存在,這款芯片不需要電氣或者物理連接就能傳輸信息,因為量子糾纏可以使這樣的兩款芯片中的微粒瞬間出現(xiàn)相同的反應,達到遠距離無連接通信的效果。

而這一技術(shù)的難點是,信息編碼在單個微粒對中,難以控制和測量。該研究團隊很好地利用量子糾纏現(xiàn)象將不同芯片連接在一起,通過操控一個粒子激發(fā)粒子對中位于其他芯片中的另一個粒子發(fā)生變化,從而實現(xiàn)了兩個芯片中,信息在未連接狀態(tài)下的即時傳輸,更恰當?shù)恼f這是一種粒子感應現(xiàn)象。

該團隊稱在傳輸信息方面,這一方式的成功率已經(jīng)達到了91%,是一個非常值得欣喜的成績,如果這一技術(shù)走向成熟,將能夠催生更加快速和安全的“量子網(wǎng)絡(luò)”,促成通訊技術(shù)方面一場跨時代的進步。

比如量子計算機、量子互聯(lián)網(wǎng)、星地通信與星際通信等技術(shù),未來都需要依賴于“量子信息”。2017年6月,我國量子科學實驗衛(wèi)星"墨子號"與地面成功實現(xiàn)"千公里級"的星地雙向量子糾纏和密鑰分發(fā)及隱形傳態(tài),就屬于星地間的量子通信,該成果榮獲科技部2017年度中國科學十大進展獎項。

但更重要的是星際間的通訊,將來人類想往別的星球上搞科研或者移民,即便以光速通訊仍然有很長的延時,但是量子糾纏效應下的通訊卻可以即時傳輸,所以也可以說的糾纏通信技術(shù)是將來星際間傳播的必備手段。
