中新網北京5月26日電 (記者 孫自法)國際著名學術期刊《自然》最新發表一篇量子物理學研究論文,科研人員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。
網絡場景下量子隱形傳態流程的藝術化展示(圖源Scixel for QuTech)。 施普林格·自然 供圖該論文介紹,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索菲·赫爾曼(Sophie Hermans)、羅納德·漢森(Ronald Hanson)分別為論文第一作者和通訊作者,他們和同事操作的量子網絡有三個用光纖連成一排的節點——Alice、Bob和Charlie,其中,Alice和Bob之間以及Bob和Charlie之間有直接連接,但Alice和Charlie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Bob這里進行量子交換,從而在Alice和Charlie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。
愛麗絲,隱形傳態量子信息的接收者(圖源Marieke de Lorijn for QuTech)。 施普林格·自然 供圖論文作者指出,他們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。
研究者正針對一個量子網絡節點工作(圖源Marieke de Lorijin for QuTech)。 施普林格·自然 供圖不過,在《自然》同期發表的“新聞與觀點”文章中,來自美國國家標準與技術研究院、韓國科學技術研究院的同行專家認為,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。他們總結說,后續還需對最新研究的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。(完)