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量子通信夠安全嗎?光子對50萬億分之一秒內形成!
2019-05-24 16:11:37   來源:   評論: 點擊:

在未來,量子物理將成為信息技術安全的保障。為了達到這一目的,光的單個粒子被用于數據的安全傳輸。來自馬普固態研究所物理學家的發現可能會起到關鍵作用。研究人員偶然發現了一種光源,它能從電子的能量中產生光子對。其中一種光粒子有可能作為脆弱量子信息的載體,另一種則作為信使,提前通知它的孿生兄弟。與量子通信不同,廚師可以查看他需要的所有配料是否都在櫥柜里,畢竟,面粉在你看一眼的時候不會變質。

 

 

一位物理學家試圖測試傳輸量子信息的程序是否按計劃工作,這是一個非常棘手的問題。量子物體在被觀察,即被測量時,會改變它們的狀態。在量子通信中,這使得控制光子傳輸的信息變得困難。但這是非常重要的一點。每一次與環境的接觸都會破壞光子所傳輸的量子信息,而且,單光粒子的來源往往只產生非常不規則的單個光子。你如何保證光子在沒有測量的情況下就在路上呢?光子對是解,一個光子可以作為它孿生兄弟的信使。

光子對的意外來源

 

 

馬克斯普朗克固體研究所的科學家們現在發現了這種光子對一個意想不到的來源:掃描隧道顯微鏡。研究人員通常使用這種顯微鏡來研究導電或半導體材料的表面。顯微鏡是基于量子隧穿效應。這描述了電子如何有一定的概率通過一個勢壘,而根據經典物理學,這個勢壘通常是不能通過的。在掃描隧穿顯微鏡中,對金屬針尖施加電壓,使電子在很短的距離內隧穿到樣品上。如果一個電子在這個隧穿過程中失去能量,就會產生光。正是這種光,物理學家們研究了好幾年,現在帶來了一個令人驚訝的發現:

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