中国量子通信再突破!密钥分发耗时从分钟缩到毫秒

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/02 06:58:02
原标题:国际首次!中国学者实现确定性单光子多模式固态量子存储

近日,《合肥日报》从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋研究组,成功实现确定性单光子的多模式固态量子存储。该成果在国际上首次实现量子点与固态量子存储器两种不同固态系统之间的对接,并实现了100个时间模式的多模式量子存储,模式数创造世界最高水平,为量子中继和全固态量子网络的实现打下了坚实的基础。

量子网络被认为可能是替代现有互联网的新一代信息网络,其核心技术是量子纠缠分发。但由于不可避免的传输损耗,目前在信道中直接进行纠缠分发只能达到百公里量级,要实现更远程的分发需要基于量子存储的量子中继技术。

目前已经实验验证的量子存储或量子中继方案都是基于概率性光源的存储,因为一般光源的发光介质是由大量的原子构成,具体由哪些原子发光是不确定的,光子产生几率一般低于1%,且每次发射不能保证只有一个光子,因此这类方案的长程纠缠分发时间预计将在分钟量级以上。

在国家科研项目支持下,李传锋研究组利用自组织量子点(一种人造的固态原子体系)产生确定性单光子源,然后通过光纤传输到5米外的另一个光学平台上的固态量子存储器中。他们利用局部光学加热方法调节单光子的波长,与固态量子存储器的操作波长相匹配,然后把单光子存储到研究组自主研发的固态量子存储器中,并测得单光子偏振态的存储保真度为91.3%。

之后,他们进一步实验实现确定性单光子的100个时间模式的多模式量子存储,即一次可以存储100个脉冲、每个脉冲中有一个单光子,模式数创造了世界最高水平。

李传锋介绍说,该成果实验演示了加速纠缠分发的两个最重要的要素,即确定性量子光源和多模式量子存储。前者可以指数加速纠缠分发,后者可以线性加速,两者结合在一起预计可以使长程纠缠分发的时间缩短到毫秒量级。该成果还首次实现了两个固态量子节点,即量子点和固态量子存储器的对接,向实现全固态量子网络迈出了重要的一步。

10月15日,国际著名学术期刊《自然·通讯》发表了该成果,审稿人给予其高度评价,认为朝着量子中继的正确方向迈出了重要一步。李传锋介绍,该成果实验演示了加速纠缠分发的两个最重要的要素,即确定性量子光源和多模式量子存储。前者可以指数加速纠缠分发,后者可以线性加速,两者结合在一起预计可以使远程纠缠分发的时间缩短到毫秒量级。

http://news.ifeng.com/a/20151026/45999428_0.shtml原标题:国际首次!中国学者实现确定性单光子多模式固态量子存储

近日,《合肥日报》从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋研究组,成功实现确定性单光子的多模式固态量子存储。该成果在国际上首次实现量子点与固态量子存储器两种不同固态系统之间的对接,并实现了100个时间模式的多模式量子存储,模式数创造世界最高水平,为量子中继和全固态量子网络的实现打下了坚实的基础。

量子网络被认为可能是替代现有互联网的新一代信息网络,其核心技术是量子纠缠分发。但由于不可避免的传输损耗,目前在信道中直接进行纠缠分发只能达到百公里量级,要实现更远程的分发需要基于量子存储的量子中继技术。

目前已经实验验证的量子存储或量子中继方案都是基于概率性光源的存储,因为一般光源的发光介质是由大量的原子构成,具体由哪些原子发光是不确定的,光子产生几率一般低于1%,且每次发射不能保证只有一个光子,因此这类方案的长程纠缠分发时间预计将在分钟量级以上。

在国家科研项目支持下,李传锋研究组利用自组织量子点(一种人造的固态原子体系)产生确定性单光子源,然后通过光纤传输到5米外的另一个光学平台上的固态量子存储器中。他们利用局部光学加热方法调节单光子的波长,与固态量子存储器的操作波长相匹配,然后把单光子存储到研究组自主研发的固态量子存储器中,并测得单光子偏振态的存储保真度为91.3%。

之后,他们进一步实验实现确定性单光子的100个时间模式的多模式量子存储,即一次可以存储100个脉冲、每个脉冲中有一个单光子,模式数创造了世界最高水平。

李传锋介绍说,该成果实验演示了加速纠缠分发的两个最重要的要素,即确定性量子光源和多模式量子存储。前者可以指数加速纠缠分发,后者可以线性加速,两者结合在一起预计可以使长程纠缠分发的时间缩短到毫秒量级。该成果还首次实现了两个固态量子节点,即量子点和固态量子存储器的对接,向实现全固态量子网络迈出了重要的一步。

10月15日,国际著名学术期刊《自然·通讯》发表了该成果,审稿人给予其高度评价,认为朝着量子中继的正确方向迈出了重要一步。李传锋介绍,该成果实验演示了加速纠缠分发的两个最重要的要素,即确定性量子光源和多模式量子存储。前者可以指数加速纠缠分发,后者可以线性加速,两者结合在一起预计可以使远程纠缠分发的时间缩短到毫秒量级。

http://news.ifeng.com/a/20151026/45999428_0.shtml
这玩意配合电子干扰,是否可以形成战场单向透明?
来自:关于超级大本营
字都看懂了,就是意思稀里糊涂
一步一个脚印,兔子滴爪痕终将遍布蓝村
每个字都认识,但连一起就是不明白……
往事碎梦 发表于 2015-10-26 15:09
字都看懂了,就是意思稀里糊涂
宇宙追缉令
壮哉!大合肥!!
合肥终究能够有所出名啊,虽然中国科大有点不愿意屈尊待在那里似的,唉
往事碎梦 发表于 2015-10-26 15:09
字都看懂了,就是意思稀里糊涂
严重同意,恩是没明白什么意思。
信息安全很重要,挺好
加油。中国科技。
合肥终究能够有所出名啊,虽然中国科大有点不愿意屈尊待在那里似的,唉
中科大是中科大,不是安科大或者合科大。只是放在那个地方而已。
谁能给科普一下,应用方面的知识?这玩意那么高大上,倒底能用来干啥呢》?打电话,还是摊煎饼?
三体智子再现!三体人在TG!
一个字,牛!
字都看懂了,就是意思稀里糊涂

恩是没明白什么意思


隐隐约约可以看懂个大概,用多个标准组件同时发射光量子群来解决单个光量子不确定的问题
这涉及到量子通讯的一个基本理念,单量子传输还是量子群传输
这个问题结合前一段时间的中科大的光量子中继器来看,我们选定的发展路径是多量子群组这种方案


隐隐约约可以看懂个大概,用多个标准组件同时发射光量子群来解决单个光量子不确定的问题
这涉及到量子通讯的一个基本理念,单量子传输还是量子群传输
这个问题结合前一段时间的中科大的光量子中继器来看,我们选定的发展路径是多量子群组这种方案
大致看懂了,楼上这么多看不懂的啊
art711 发表于 2015-10-26 15:23
合肥终究能够有所出名啊,虽然中国科大有点不愿意屈尊待在那里似的,唉
合肥这庙确实不够大,要是放在上海就好了
看不懂在说什么
貌似前段时间就发过了
每个字都认识系列
看来未来中东可能是量子中继通信无人机满天飞的时代了
合肥这庙确实不够大,要是放在上海就好了
那些美国名牌大学都放在非中心城市的小镇,那如何解?
转的评论:

经典通信较光量子通信相比,其安全性和高效性都无法与之相提并论。安全性-量子通信绝不会“泄密”,其一体现在量子加密的密钥是随机的,即使被窃取者截获,也无法得到正确的密钥,因此无法破解信息;其二,分别在通信双方手中具有纠缠态的2个粒子,其中一个粒子的量子态发生变化,另外一方的量子态就会随之立刻变化,并且根据量子理论,宏观的任何观察和干扰,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏,并非原有信息。高效,被传输的未知量子态在被测量之前会处于纠缠态,即同时代表多个状态,例如一个量子态可以同时表示0和1两个数字, 7个这样的量子态就可以同时表示128个状态或128个数字:0~127。光量子通信的这样一次传输,就相当于经典通信方式的128次。可以想象如果传输带宽是***位或者更高,那么效率之差将是惊人的2,以及更高。   

光量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。根据实验验证,具有纠缠态的两个粒子无论相距多远,只要一个发生变化,另外一个也会瞬间发生变化,利用这个特性实现光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种操作),则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收放根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。

目前的理论上来说是无限远,科幻小说《三体》里的智子就是基于量子纠缠态的一种想象物,个人觉得量子通信主要是保密性高,是否能超光速应该还得科学家说了算。
看不懂1111111
好吧,看不懂,等我学学高等物理和高等数学再喷吧
合肥这庙确实不够大,要是放在上海就好了
你知道为什么把中科大放在合肥吗,还庙小?
合肥这庙确实不够大,要是放在上海就好了
放在上海在市场经济大潮的冲击下,那些研究人员能够安心的操科研。以前上海那么强大的科研力量现在可是罕有成果哦!
合肥这庙确实不够大,要是放在上海就好了
上海这个长江屁眼的地方有啥好的,什么东西都往那旮旯地堆,其他地方还要发展么?再说,上海那地方花红酒绿,间谍贼多,香蕉人贼多,还不放心
yjbwyhz 发表于 2015-10-27 06:15
你知道为什么把中科大放在合肥吗,还庙小?
还真是不知道了,诚心请教!
一直不理解,量子通信除了保密以外,在抗干扰及传输带宽上,跟经典光通信比有何优势?
完全就是不明觉厉啊。
合肥这庙确实不够大,要是放在上海就好了
在上海估计就没心思搞科研了。不知道上海间谍特工公知最多么?
来自:关于超级大本营
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