【超高速通訊】量子技術再突破!中國科學家「封印」光束一小時創世界紀錄

| 何兆洋 | 13-07-2021 09:29 |
【超高速通訊】量子技術再突破!中國科學家「封印」光束一小時創世界紀錄

近年量子技術不斷出現突破,早前中國科學技術大學教授郭光燦及其研究團隊宣布,成功將光束「封印(儲存)」在特殊晶體內,時間長達 1 小時,創出世界紀錄之餘,還大幅拋離德國科研團隊在 2013 年的 1 分鐘紀錄。

  • 成功將光束「封印(儲存)」在特殊晶體內
  • 時間長達 1 小時,創出世界紀錄
  • 只要存儲器壽命夠長,就可以「USB 手指」推出

【相關報道】

儲存光束的主要目標是要實現光的量子儲存器(俗稱量子 USB 手指),不必再建立量子中繼,可以脫離光纖網路,進一步發展量子通訊。但要實現把「光」留住和儲存,必須經過三個關,第一步是把光減慢,第二步是把光儲存,例如之前德國團隊曾採用了一種方法,把光存儲在一種特別晶體物質中,讓它保存了 1 分鐘,而這紀錄現在已被中國打破。到第三步就是讀取光信號,即把儲存的光釋放出現,並盡量減少「失真走樣」。

團隊成員之一李傳峰教授介紹,確切而言上述實驗是將長 600 米的光脈衝停下來,存儲到一個 5 毫米厚的晶體中,1 個小時後再取出。副教授周宗權進一步解釋,光的速度是每秒 30 萬公里,想要令光速變慢,就需要人工調控折射率。今次的實驗成功光的傳輸速度下調幾十萬倍,由於光速變慢,600 米長的光脈衝等效的空間長度也被壓窄,所以可以放進晶體內。

周宗權稱,實驗並沒有違背相對論,實驗中改變的光速,只是光在介質中的傳輸速度。根據相對論的預言,如果真想時間倒流,需要運動的速度比光速更快,「而且我們的工作也不可能使得時光倒流」。

對於存儲光束的功用,周宗權指主要目標是實現光的量子「USB 手指」,不必再去建立量子中繼,可以脫離光纖網絡,把單個光子的量子態放到存儲器。只要存儲器壽命夠長,就可以「USB 手指」的形式,直接安裝在例如貨車或者飛機上,隨時隨地實現量子通訊。周宗權稱,量子通訊相比於經典通信,主要的優勢在於安全性,更大的價值可能對於政府和軍事的運用,它的信息保密的安全要求更高。民用上亦可以例如將兩部望遠鏡捕捉到的光儲存在一起處理,可以突破單個望遠鏡的局限,大幅提升天文觀測的精度。

其他熱門影片

【相關報道】

Source:中國科學技術大學

Page 1 of 7