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Quantum Internet是与美国陆军研究突破更接近现实的一步

时间：2022-02-25 12:25:05 来源：

由美国陆军资助的Innsbruck大学的研究人员在物质和光线之间达到了量子纠缠的记录 - 使用光纤电缆覆盖了50公里的距离。研究人员表示，这使得量子互联网更近。在由强激光照射的非线性晶体中，光子波长被转换为长距离行程的最佳值。

研究三角公园，N.C. - 美国陆军的研究结果让量子互联网更近。这种互联网可以提供传统网络方法无法实现的军事安全，感知和计时能力。

美国陆军战斗能力发展的陆军研究实验室由实验室的陆军研究办公室资助和管理，Innsbruck大学的研究人员在物质和光线之间实现了量子纠缠的记录 - 距离为50使用光纤电缆的公里。

entanglement是可以在诸如QUBits等量子实体之间创建的相关性。当两个QUBITS纠缠并且一个QUBITS纠缠并在一个测量时，它将影响另一个在另一个上的测量结果，即使该第二个QUB在物理上很远。

“这[50公里]比以前可能的两个数量级，并且是开始建设城市间昆虫网络的实用距离，”因斯布鲁克大学的实验物理学家Ben Lanyon博士说和该项目的主要调查员，其发现在自然轴量子信息中公布（参见下面的参考）。

跨越量子网络将由物理QUBITS的远程网络节点组成，尽管物理分离大，但仍然纠缠在一起。研究人员表示，这种纠缠分布对于建立量子互联网是必不可少的。

“演示是实现大规模分布式纠缠的重要一步，”陆军计划的合作经理萨拉赌博博士表示，支持该研究。“通过光纤行驶后纠缠的质量也足够高，另一端符合一些最困难的量子网络应用的一些要求。”

研究团队开始使用捕获在离子阱中的钙原子进行实验。使用激光束，研究人员将量子状态写入离子上并同时激励其发射存储量子信息的光子。结果，原子的量子状态和光颗粒被缠结。

挑战是将光子传递在光纤电缆上。

“钙离子发射的光子具有854纳米的波长，并且通过光纤被光纤被吸收，”兰顿说。

因此，他的团队首先通过强激光照射的非线性晶体送光粒子。光子波长被转换为长距离行驶的最佳值 - 当前电信标准波长为1,550纳米。

然后，研究人员通过50公里长的光纤线送到该光子。它们的测量表明，即使在波长转换和行驶的距离之后，原子和光颗粒仍然仍然缠结。

“使用钙的选择是指这些结果还提供了一种直接路径，以实现在大物理距离上的纠缠循环网络，因为钙可以共留在高质量的”时钟“QUBET中。陆军研究员Fredrik Fatemi博士说，大规模纠缠的时钟网络对军队进行精确位置，导航和时序应用很兴趣。

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CCDC陆军研究实验室（ARL）是美国陆军作战能力发展司令部的一个组成部分。作为陆军的公司研究实验室，ARL致力于发现，创新和过渡科学技术，以确保主导的战略土地实力。通过Command的核心技术能力，CCDC在发现，开发和交付所需的基于技术的能力方面，使士兵更有效地赢得我们国家的战争并安全回家。CCDC是美国陆军期货司令部的主要下属司令部。

参考：V.Krutyanskiy，M.Meraner，J.Schupp，V.KrcMarsky，H. Hainzer和B.P.Lanyon，2019年8月27日，Mmaner，J.Schupp，J.Lainz，2019年8月27日，Meranerki，J.Schupp，J.Lanyon，NPJ Quantum Information.doi：
10.1038 / s41534-019-0186-3

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