科学家利用量子纠缠现象实现信息“瞬间”传输

北京时间12月28日消息，英国和丹麦科学家称，他们首次实现了信息在两个计算机芯片之间的“瞬间传输”，此举可能催生更安全的“量子网络”。英国布里斯托大学和丹麦技术大学的专家，首次利用被称作“量子纠缠”的物理现象，实现“瞬间发送数据”。 Y8Z-m (OQ  
5@yBUwMSj  
计算机芯片不需要电气或物理连接即可传输信息，因为量子纠缠使微粒能瞬间通过很远的距离进行通信。 [9,34/i  
C3-I5q(V]  
布里斯托尔大学研究人员称，这一技术在量子计算和网络领域有广泛用途，因为改变一个微粒的状态，另一个微粒的状态也会自动发生改变。 N7#,x9+E  
9YVr9BM'K  
两所大学的联合研究团队称，他们的研究可能为量子互联网铺平道路，“将能够保护信息不会受到恶意攻击”。 =0_((eXwf  
F0tx.]uS  
研究人员在芯片内制造的经过特别设计的可编程电路，能够产生光粒子。 ucX!6)Op  
!WNO!S0/j  
这些微粒利用量子纠缠现象，能够在不同芯片之间“瞬间传输”，实现即时通信。  Dac ,yW  
y7-daek  
在使光粒子在经过专门编程的计算机芯片之间传输信息方面，该研究团队获得了91％的成功率。 A"Sp7M[J  
`V=F>s$W  
这项研究论文共同作者丹·卢埃林（Dan Llewellyn）说，“在实验室的两个芯片之间，我们能够演示高品质的纠缠链接。” ~NBlJULS  
Bt(U,nFB  
他表示，这项新研究相当重要，因为量子计算机、量子互联网等技术依赖于“量子信息”。 -MuKeCgi  
g]m}@b6(h  
卢埃林称，“信息编码在单个微粒对中，难以控制和测量”。 Mq
4>Mu  
z]n&,q,5g  
^k4 n  
卢埃林及其团队开发的设备，能够在可编程电路中产生和操控单个微粒对。 /A>1TPb09"  
iuHs.k<z  
他们开发的芯片，能够把量子信息编码在电路产生的光中，然后它们就能高效地处理信息了。 2hFOwI  
y0\=F  
研究团队称，信息瞬间传输不仅可以用于量子通信，还是量子计算的基础。 D~r{(u~Ya  
8rM1kOCf  
他们在一份声明中说，“但是，在实验室的两个芯片之间利用量子纠缠现象建立通信链路，被证明极具挑战性。” Z8q*XpUH  
v0
,&wdi  
不过他们表示，他们的新工艺可以生产出更高质量、更快的量子电路，是迄今为止最高效的工艺之一。 *@[N~:z/  
({9P, D~2  
他们还展示了电路的其他功能，例如“交换”——量子网络正常运行所需要的一个过程。 Yy4l -}"  
S@6 :H"  
研究团队也展示了与光子状态有关的一种过程——是开发量子互联网和量子计算机所需要的。 ^s6C']q *O  
vlx\hJ<I  
卢埃林说，对于开发“量子计算和通信所需要的更复杂量子电路”而言，这是重要的一步。 N7}yU~j^  
g<5G#  
这项研究的第一作者王建伟（Jianwei Wang，音译）博士表示：“量子光子器件和经典电子控制系统的结合，将为完全基于芯片的CMOS兼容量子通信与信息处理网络打开大门。” WkSv@Y,  
[K#pU:lTH  
这项研究的论文发表在《自然物理学》期刊上。 U_1N*XK6$  
3?-2~s3gp  
相关链接：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0727-x