导读在当今快速发展的科技创新领域,量子科技无疑是最为前沿和引人瞩目的研究方向之一。2023年6月,中国科学技术大学(以下简称“中科大”)的科学家团队宣布了一项令人振奋的研究成果——他们在长达7公里的光纤线路中成功实现了远程的非局域量子门操作。这一突破性的实验不仅展示了远距离量子通信的可行性和稳定性,也为......
在当今快速发展的科技创新领域,量子科技无疑是最为前沿和引人瞩目的研究方向之一。2023年6月,中国科学技术大学(以下简称“中科大”)的科学家团队宣布了一项令人振奋的研究成果——他们在长达7公里的光纤线路中成功实现了远程的非局域量子门操作。这一突破性的实验不仅展示了远距离量子通信的可行性和稳定性,也为未来构建全球化的量子互联网奠定了坚实的基础。
量子通信技术是基于量子力学的原理来实现信息安全传输的一种新兴技术。与传统的加密方式相比,量子通信具有不可克隆、不可窃听、无法破解等特点,因此被认为是一种极为安全的通信手段。而其中最为核心的技术之一就是量子纠缠态制备以及相应的量子门操作。
所谓的量子门,是量子计算机中的基本逻辑运算单元,它可以将单个或多个量子比特的状态从一个状态变换到另一个状态。在中科大的这项实验中,他们通过使用光子作为量子信息的载体,利用分发的纠缠对来构建远程的量子链接,并在相隔超过7公里的两个地点之间实现了高效且稳定的量子门操作。这意味着即使是在如此长的距离上,信息也能以量子的形式保持其本质特性,即不确定性原理和叠加原理。
这个实验的成功并非偶然,而是多年来不懈努力的结果。为了确保信号的稳定性和安全性,研究人员开发了一系列先进的控制技术和设备。例如,他们使用了超低损耗的光纤材料来减少信号衰减,同时配备了精密的相位补偿系统以确保光路的一致性。此外,实验还采用了先进的时间同步机制和高精度的测量仪器来进行实时监控和调整。
此次研究的负责人表示,虽然目前实现的只是单次量子门的操作,但已经迈出了从理论走向实际应用的关键一步。随着技术的进一步成熟和完善,未来的量子网络将有望覆盖更广阔的地理范围,从而推动科学研究、金融交易、国防安全等领域的发展进入全新的阶段。
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