無延遲通信:量子網(wǎng)絡(luò)即將成為現(xiàn)實?
2012年09月10日 14:35 來源:互聯(lián)網(wǎng) 作者:秩名 我要評論(0)
“延遲”這貨一直是我們在通信過程中最不愿意碰到的東西之一,有什么解決它的辦法呢?可以實現(xiàn)瞬間傳輸?shù)牧孔?a href="http://m.xsypw.cn/v/tag/1722/" target="_blank">網(wǎng)絡(luò)為我們提供了一條途徑。最近由世界各國科學(xué)家組成的團隊創(chuàng)造了新的量子數(shù)據(jù)傳輸記錄,讓構(gòu)建全球量子網(wǎng)絡(luò)成為了可能。
近日,由世界各國研究人員組成的團隊成功將一量子比特(quantum bit)從拉帕爾瓦(La Palma)傳輸?shù)教丶{利夫島(Tenerife),創(chuàng)造了量子數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x之最:143千米,打破了之前由中國保持的97千米的記錄。143千米這個數(shù)字十分地不尋常,因為它已經(jīng)接近了近地軌道衛(wèi)星與地面之間的距離。也就是說,如果量子數(shù)據(jù)的傳輸距離能夠達到這個標準,那么從理論上說我們就可以應(yīng)用近地軌道衛(wèi)星建立起一套量子網(wǎng)絡(luò)。
量子通信并不是所謂“瞬間移動”,但是其概念也很相近。量子網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的原理是量子糾纏(quantum entanglement)。量子糾纏描述了這樣一個現(xiàn)象:兩個彼此處于量子糾纏微觀粒子無論距離多遠,即使一個在太陽系另一個在幾十萬光年外的位置星云,只要這兩個粒子彼此處于量子糾纏,則通過改變一個粒子的量子狀態(tài),就可以使另一個粒子狀態(tài)也發(fā)生改變。一個粒子可以傳遞有限的信息,而億萬個粒子聯(lián)手,就形成了量子網(wǎng)絡(luò)。之前該領(lǐng)域面臨的最大問題是如何保持脆弱的量子粒子的完好性,甚至只要我們看它一眼(當(dāng)然你什么也看不到),光子就有可能將其破壞。研究人員此番在拉帕爾瓦將一些糾纏態(tài)量子中的一個通過高能量激光成功發(fā)射到特納利夫島。這樣一來,一旦位于拉帕爾瓦的糾纏態(tài)量子有了變化,特納利夫島上的糾纏態(tài)量子都會“立刻響應(yīng)”,這種信息傳遞沒有任何的延遲。
量子網(wǎng)絡(luò)有何用途呢?從大角度來看,如果人類能夠成功建立起量子網(wǎng)絡(luò),那么這里面就不會有任何的延遲。通過量子網(wǎng)絡(luò)相互連接的量子計算機和量子服務(wù)器將應(yīng)用量子糾纏實現(xiàn)無縫通訊。從小的角度看,通過量子網(wǎng)絡(luò)可以建立起一套無法被破譯的安全系統(tǒng),這將受到各國政府的熱烈歡迎。
研究人員下一步的工作重點是發(fā)射一個能夠收發(fā)量子的近地軌道衛(wèi)星,這并不是件容易的事,所以我們可能還得等上幾年(或者幾十年)。不過這個領(lǐng)域的發(fā)展速度已經(jīng)超乎了我們的想象。就在兩年前,量子數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x記錄還是中國團隊創(chuàng)造的16千米,今年年初這個數(shù)據(jù)就被他們刷新至97千米,現(xiàn)在我們已經(jīng)能夠達到147千米了。誰知道呢,說不定我們在有生之年就能看到“網(wǎng)絡(luò)延遲”這兩個字的消亡,甚至與外星人實現(xiàn)通話了。
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