作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2017/8/28 9:43:52
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世界首个海水量子通信实验成功

 

科技日报讯 (记者刘霞)近日,上海交通大学金贤敏团队成功进行了首个海水量子通信实验,观察到了光子极化量子态和量子纠缠可在海水中保持量子特性,在国际上首次通过实验验证了水下量子通信的可行性,向未来建立水下及空海一体量子通信网络迈出重要一步。该成果发表在最新一期的《光学快报》杂志上,并被列为编辑推荐。

目前,基于光纤和自由空间大气信道的量子通信已被证明可行。那么,海洋能否用作量子信道呢?金贤敏对科技日报记者解释,尽管相比光纤和大气,海水中悬浮物和盐度等对光子导致的散射和损耗效应要大得多,但其实,海水也有一个光子传输时损耗较低的蓝绿窗口,且其能被商用单光子探测器探测到。因此,基于海水的量子通信理论上是可行的。“而且,缺少了海洋,全球化的量子通信网是不完整的。”

在最新实验中,他们选择光子的极化作为信息编码的载体,并通过模拟证明,在非常大的损耗和散射下,极化编码的光子只会丢失,而不会发生量子比特翻转。也就是说,即使经历了海水巨大的信道损耗,只要有少量单光子存活下来,仍可被用于建立安全密钥。

目前的结果显示,水下量子通信可达数百米,虽然信道较短,但能对水下百米量级的潜艇和传感网络节点等进行保密通信,即使是从水下几米深的地方对卫星和飞行器进行保密通信,也比之前认为海水是“禁区”更进了一步,因此,能在军事等领域“大显身手”。

金贤敏指出,虽然目前只是朝水下量子通信迈出了第一步,离实用化的水下、空海一体量子通信连线和网络还有一段距离,但“最新研究证明,实现量子通信技术的上天、入地、下海的未来图景可期”。

 
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2017/9/1 11:35:35 可变系时空多线矢主人
“量子”及“量子缠缠”在太空和介质中保密通讯的运用
(略)
光子可在真空中运行,大量光子时空统计得到的显含时的最可几分布函数、相应的波函数或“量子”可利用“量子纠缠”在太空作较严密的保密通讯。
光子也可在一定状态的介质中运行,大量光子时空统计得到的显含时的最可几分布函数、相应的波函数或“量子”也可利用“量子纠缠”在一定状态的介质中作较严密的保密通讯。但是,其速度会因相应的折射率而减小,并因介质吸收能量而减弱。
声子不能在真空中运行,但大量声子时空统计得到的显含时的最可几分布函数、相应的波函数或“量子”也能利用“量子纠缠”在一定状态的介质中作较严密的保密通讯。但是,其速度会因相应的折射率而减小,并因介质吸收能量而减弱。

本文在【科学网】链接地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-226-1073706.html
2017/8/28 10:08:21 like54
加紧技术储备,力争由我国主导建立全球量子通信网络!
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