理解量子力学可能很困难。没关系,因为在互联网的早期,很少有人能理解它是如何工作的。
如今,量子通信的最新进展可能会极大地提高信息在我们之间传递的速度和安全性。他们在《自然通信》杂志上报道,科学家们已经证明,这样的系统可以在我们现有的电信基础设施上运行。
这意义重大,因为许多物理学家曾认为,在任何距离上传输量子信息都需要对传输所需的任何类型的电缆进行低温冷冻。他们也不确定标准的 are not sure if standard fiber optic cables would even work for such a process. 标准光纤电缆是否能用于此类过程。
量子加速
科学家们证明了这种超低温冷却是没有必要的,他们成功地在德国法兰克福和基尔之间 158 英里(约 254 公里)的距离上传输了加密信息。他们需要克服的一个关键挑战是实现“光学相干性”——即在光波的不同部分——或者在量子力学中,光子——在空间传播时保持相互之间的一致关系的能力。解决这个问题是测试成功的关键之一。
根据论文,“我们的研究将相干量子通信的要求与现有电信基础设施的能力相结合,这很可能对高性能量子网络的未来有所帮助。”
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量子通信中的相干性
相干性既是量子通信的关键,又是理论上难以实现的。尽管量子比特——量子信息的载体——比标准计算比特的威力呈指数级增长,但量子比特被认为非常脆弱。理论上,与环境的任何微小相互作用都可能中断它——从而破坏它本应携带的信息。
量子力学的简短解释是,它利用了物理学中的神秘状态来实现用常规方法无法实现的事情。对德国实验意义的更简短解释是,我们也许有一天能够获得一个在信息传输基础设施方面速度更快、安全性更高的系统。
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Nature Communication. 在部署的电信网络中实现长距离相干量子通信














