奧地利科學(xué)家創(chuàng)造了物質(zhì)和光之間量子糾纏傳輸距離的新紀(jì)錄——首次用光纜將量子糾纏傳輸了50km,比以前的數(shù)字高出兩個(gè)數(shù)量級(jí),可用于構(gòu)建實(shí)用的城際量子互聯(lián)網(wǎng)。量子互聯(lián)網(wǎng)有望提供絕對(duì)防竊聽的通信和強(qiáng)大的分布式傳感器網(wǎng)絡(luò),然而,由于量子信息無法復(fù)制,因此不可能通過傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送這些信息,量子信息必須由量子粒子傳輸,為此需要特殊的接口。
因斯布魯克大學(xué)物理學(xué)家本·蘭寧以及奧地利科學(xué)院量子光學(xué)和量子信息研究所團(tuán)隊(duì),從一個(gè)被困在離子阱中的鈣原子開始實(shí)驗(yàn)。他們利用激光束,將量子態(tài)寫在離子上,同時(shí)激發(fā)它發(fā)射出一個(gè)光子,量子信息被存儲(chǔ)在光子內(nèi),鈣原子與光粒子的量子態(tài)糾纏在一起。由于鈣離子發(fā)出的光子波長為854nm,會(huì)很快被光纖吸收,于是他們讓光粒子先通過一個(gè)由強(qiáng)激光照射的非線性晶體,使光子的波長被轉(zhuǎn)換到適合長距離行進(jìn)的最佳值(當(dāng)前電信標(biāo)準(zhǔn)波長1550nm),然后再讓這個(gè)光子通過一條50km長的光纖。結(jié)果表明,即使經(jīng)過波長轉(zhuǎn)換和這段漫長的旅程,原子和光粒子仍然糾纏在一起。研究團(tuán)隊(duì)表示,這種方法有望使相距100km甚至更遠(yuǎn)的離子發(fā)生糾纏。