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突破 我国科学家将光子“瞬移”到500公里外

2017-07-13 15:16:27 khatmu1988 威锋网

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  • 图1
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    来自于我国的物理学家们近日公布了一项实验的细节,他们实现了“超长距离量子传输”,而这一技术将可用于全球量子互联网。

  • 图2
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    据悉,物理学家们从地球向 500 公里太空轨道上的墨子号卫星(一个非常敏感的光子接收器)远程传送了一颗光子,这个接收器可以确定单个光子(从地球发射时)的量子态,研究人员们在地球上形成了纠缠光子对。

  • 图3
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    之前我们看到,科学家已经成功将一束光从光纤中“瞬间传送”了大约 100 公里的距离,而这次实验则大大提高了“瞬间传送”光子的距离。

  • 图4
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    “量子瞬间传送”技术依赖的基础是一种被称作“量子纠缠”的现象。这是发生在两个原子之间的相关性——即便相隔天涯,其中一个原子的变化也会瞬间影响到与其成对的另外一个原子。其中最令人惊奇的一点就是,这样的两个粒子之间存在的这种相互联系似乎不受光速限制,在瞬间就能发生。

  • 图5
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    要知道瞬移本身就依赖于这种纠缠。要知道,这种纠缠也可能会丢失,导致“光子长途跋涉”变得非常棘手和困难,所以此前从地球上传送过去的光子,都只被限制在 100 公里的范围内。

  • 图6
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    而我国的物理学家们在地球上形成了纠缠光子对,然后将其中的一颗发射到了墨子号上。通过测量这对光子,就能够确定两个分离的光子是否处于一种纠缠状态。
     

  • 图7
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    在为期 32 天的时间里,物理学家发送了数以百万计的光子,最终监测到了 911 次正例。而 500 公里的距离也是当前进行的距离最长的量子纠缠实验,同时也是第一次实现了从地面将光子瞬移到太空。最后说说墨子号卫星,该卫星去年从酒泉卫星发射中心发射,当卫星经过轨道时,它与我国西藏的地面监测站的距离为 500 公里到 1400 公里不等。

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