邁向完全安全的量子通信網(wǎng)絡(luò)的重要一步

尋找安全的信息網(wǎng)絡(luò)。最近，研究人員成功地使用帶有室溫原子的小玻璃容器來增加量子信息的存儲(chǔ)時(shí)間，這是朝著安全的量子編碼分發(fā)網(wǎng)絡(luò)邁出的重要一步。

經(jīng)典機(jī)制下光纖信息的長距離傳輸

信息的長距離傳輸可以通過將信息編碼成光脈沖并通過光纖發(fā)送來實(shí)現(xiàn)。但是纖維有損耗，所以一路上要放大。中繼器沿著線路以特定的間隔放大光脈沖，瞧！-跨大西洋交流是可能的。但有一個(gè)問題：它并不完全安全。你可以提取信息，即使你編碼了它，你也可以銷毀代碼。

量子系統(tǒng)中的信息分配

發(fā)送量子信息時(shí)發(fā)生的情況略有不同。信息本身實(shí)際上并不是在傳播，而是通過分布在網(wǎng)絡(luò)中的糾纏來傳輸?shù)摹０l(fā)送方有一半糾纏，另一半是接收方。在短距離內(nèi)更容易產(chǎn)生糾纏，因此發(fā)送方和接收方之間的線路被分段，并且在網(wǎng)段的每個(gè)開始和結(jié)束之間都會(huì)發(fā)生糾纏。如果每個(gè)段都可以存儲(chǔ)糾纏，線路操作員可以等到所有段都創(chuàng)建了糾纏，然后在接頭處執(zhí)行糾纏交換，將糾纏擴(kuò)展到發(fā)送器和接收器之間的整個(gè)距離。因此，存儲(chǔ)非常重要——這就是為什么研究人員現(xiàn)在完成的存儲(chǔ)時(shí)間的改進(jìn)非常重要。只有當(dāng)線路全長有糾纏時(shí)，才能進(jìn)行實(shí)際的通信。在這個(gè)過程中，其他任何人都完全無法進(jìn)入，因?yàn)槿绻阍噲D以任何方式竊聽或操縱它，精細(xì)的量子信息將立即自我毀滅。

實(shí)際技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)本身由一個(gè)裝有銫原子的小玻璃容器組成，研究人員可以在其中裝載、存儲(chǔ)和檢索轉(zhuǎn)發(fā)器所需的量子單光子(光粒子)。這項(xiàng)技術(shù)在室溫下將量子態(tài)的壽命提高了100倍。簡(jiǎn)單是關(guān)鍵，因?yàn)槿藗儽仨毾胂?，一旦這項(xiàng)技術(shù)充分發(fā)揮潛力，它將作為我們信息網(wǎng)絡(luò)中的量子中繼器傳播到世界各地。

如上所述，直接的觀點(diǎn)是安全量子信息網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)，但其他選項(xiàng)，如量子計(jì)算的按需單光子生成也在桌面上。

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