与空间量子通信的一步

以Qubits的形式发送量子信息(忠告 比特)已成功进行多年。然而,通过光子射击量子数据(或量子状态)的刻录分组可以在光子穿过致密的气氛中降低消息。而且,发送数据的距离被其他因素(例如地球的曲率)受到严重阻碍。现在,意大利科学家们首次开展了地球之间成功的单光子交换,卫星在高度为1485公里。尽管在地球上可以限制传输,但是使用卫星将大大增加这种系统的范围,可能开始与空间的长距离量子通信的时代。

量子通信的关键优势在于它是完全安全的被攻击。在一个安全意识的信息传输的世界中,将非常理想地获得在光子的量子态中隐藏的信息的可能性。在地球上发送编码照片的主要缺点是数据的劣化,因为光子被大气颗粒散射。目前的历史为144公里,编码的光子沿着它的视线行进,而不会丢失其量子代码。通过沿光纤烧制编码的光子可以增加该距离。

但是,如果您使用卫星作为节点,则如何通过空间传达编码的光子?通过射击光子,他们只需要8公里的致密气氛。这正是Paolo Villoresi及其在帕多瓦大学信息工程系中的哪个Paolo Villoresi和他的团队在意大利和奥地利的其他研究所在其他研究所的合作者希望实现。事实上,他们已经测试过“单光子交换”地面站和日本实验大地卫星之间 ajisai. 有一些好的结果。

由地面站发射的弱激光脉冲被引导朝向配备立方角逆向反射器的卫星。这些反射脉冲的一小部分,平均每脉冲的光子少于一个,因为微弱脉冲量子通信所需的要求。” – From “空间与地球之间量子通道可行性的实验验证“, Villoresi 等等。.

卫星和天文台之间的沟通
他们通过使用现有的基于地球的激光测距技术(在Matera Laser测距观测台,意大利)来实现这一壮举,以引导弱光子 ajisai.,球形镜像卫星(图为顶部)。随着强大的激光测距梁针对卫星进行了精确定位,它被关闭以允许较弱的编码激光到滤波器的脉冲。两个激光器很容易切换以确保 ajisai. 正在接收光子。在天文台上仅接收到微小的脉冲部分,并且在统计上讲,实现了每次激光脉冲对量子通信的每个激光脉冲的低于一个光子返回的要求。

这是许多朝向量子通信的第一步,绝不会展示 量子纠缠 在两个光子之间(这种情况是由其中一个合作者详细描述的 在一个单独的出版物中) –现在是量子数据传输的最终形式!

来源: arxiv, Arxiv博客

3回复“与空间量子通信的一步”

  1. 遗憾的是,这一点的大部分覆盖范围暗示了一个光子从地球发射,由卫星反射,然后在地球上再次检测到。这不是做到的。

    The Villoresi experiment is interesting, but is _not_ 单光子交换 from the ground to a satellite back to the ground. It’在10 ^ 15的初始发射中实际检测地面上的单个光子—10 ^ 16光子。然后,卫星本身将10 ^ 5个光子反射到朝向基于地基检测器的光子,其接地系统仅检测〜1。来自文章:

    “对于每个激光射击,约1.210 ^ 5光子将卫星留在整个实体角度下,由下行链路视野, ”

    “观察到Ajisai的回归率对应于沿-157 dB的光路的总衰减”

    已经成功地使用了这种类型的设置,几十年来激光到月球的精确距离。 apollo项目(http://physics.ucsd.edu/~tmurphy/apollo/)是当前最成功的项目之一,做这种工作。

  2. “Now, for the first time, Italian scientists have carried out a successful mock 单光子交换”
    另一块成功的轰动师写作’Neil.
    这是有趣的东西,但为什么不像上面写下迈克尔木材 - Vasey,并省下呼吸?

  3. 我注意到这不是你第一次写这个主题。你为什么再次选择它?

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