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当然新闻著述 新闻ˌ讯息 2024年5月15日 量子互联网在城市的演示是迄今为止起初进的 实践在三个的确城市的光纤上产生量子纠缠皇冠下注，标记着可能具有立异性应用的收罗的发达。 大卫·卡斯特尔韦奇

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代尔夫特理工大学的量子收罗节点。鸣谢:Marieke de Lorijn for QuTech 三个零丁的探讨小组也曾展示了量子纠缠——其中两个或更多的物体被结合起来，这么即使它们相距很远，它们也能包含相同的信息——在的确的城市地区的几公里长的现存光纤上。这一豪举是迈向将来量子互联网的重要一步，量子互联网是一种不错在量子态编码的同期允许信断交换的收罗。 奥地利因斯布鲁克大学的物理学家Tracy Northup说，这些实践是量子互联网所需时刻的“迄今为止起初进的演示”。因斯布鲁克的物理学家西蒙·拜尔说，三个探讨小组——分袂位于好意思国、中国和荷兰——王人大略专揽光谱中对光纤友好的红外部分的光子结合收罗的各个部分，这是一个“迫切的里程碑”。 量子互联网不错让任何两个用户开发简直策动的密钥来保护明锐信息。关联词充分专揽纠缠不错作念更多的事情，举例将零丁的量子遐想机结合成一个更大、更强大的机器。这项时刻还不错终了某些类型的科学实践，举例通过创建千里镜收罗，其分辨率不错达到数百公里宽的单个碟形天线。 其中两项探讨1，2发表在5月15日的《当然》杂志上。第三种在本月早些时候发表在arXiv3上的预印本中有所刻画，但还莫得经过同业评议。 不切骨子的环境 在以前十年阁下的时分里，构建量子互联网的很多时刻步调也曾在实践室中取得考证。探讨东说念主员也曾阐发，他们不错在互相的平直视野内使用激光产生纠缠，不管是在单独的大地位置照旧在大地和空间。 关联词从实践室到城市环境是“另一趟事”，在代尔夫特理工大学提醒荷兰实践的物理学家罗纳德·汉森说。为了开发一个大界限的收罗，探讨东说念主员以为可能有必要使用现存的光纤时刻。穷苦的是，量子信息很脆弱，无法复制；它频频由单个光子捎带，而不是由不错被检测到然后放大并再次辐射的激光脉冲捎带。这就放浪了纠缠光子在损耗使系数事情变得不切骨子之前只可行进几十公里。“它们还会受到全天温度变化的影响——淌若它们在大地上，以至会受到风的影响，”诺萨普说。"这便是为什么在一个的确的城市中产生纠缠是一件大事."三次演示王人使用了不同类型的“量子存储”开荒来存储量子位。量子位是一种物理系统，如光子或原子，不错处于两种景象之一——类似于平日遐想机位的“1”或“0”——或两种可能性的组合或“量子类似”。 在《当然》杂志的一项探讨中，由合肥中国科学时刻大学（USTC）的潘建伟提醒，量子比特被编码在铷原子云的集体景象中。量子比特的量子景象不错使用单个光子来树立，或者不错通过“挠痒痒”原子云辐射光子来读取。潘的团队在合肥地区的三个零丁实践室里开发了这么的量子存储器。每个实践室王人通过光纤结合到大要10公里外的中央“光子行状器”。淌若来自两个原子云中的光子十足同期到达行状器，皇冠体育官网其中任何两个节点王人可能处于纠缠景象。 比较之下，汉森和他的团队在镶嵌小钻石晶体的单个氮原子与氮的电子景象和近邻碳原子的核景象中编码的量子位之间开发了关系3。他们的光纤从代尔夫特的大学动身，穿过海牙郊区一条25公里的周折说念路，到达位于海牙的第二个实践室。 在好意思国的实践中，马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的物理学家米哈伊尔·卢金和他的合营者也使用了基于钻石的开荒，但使用的是硅原子而不是氮原子，专揽了一个电子和一个硅原子核的量子态。在按需辐射光子方面，单个原子的后果不如原子群，但它们更通用，因为它们不错进行基本的量子遐想。“基本上，咱们纠缠了两台微型量子遐想机，”卢金说。这两个基于钻石的开荒位于哈佛大学的归拢个实践室中，但为了模拟多数市收罗的条目，探讨东说念主员使用了一根障碍在波士顿地区的光纤。“它穿越查尔斯河六次，”卢金说。 将来的挑战 中国和荷兰团队使用的纠缠尺度要求光子以精准的计时精度到达中央行状器，这是实践中的主要挑战之一。违抗，卢金的团队使用了一种不需要这种微调的契约。探讨东说念主员莫得通过让量子比特辐射光子来纠缠它们，而是发送一个光子在第一个节点与硅原子纠缠。归拢个光子绕过光纤环，回归掠过第二个硅原子，从而与第一个硅原子纠缠在系数。 潘遐想出，按照目下的发达速率，到2020年，他的团队应该大略使用大要10个中间节点在1000公里的光纤上开发纠缠，这一历程被称为纠缠交换。（他补充说，起先，这么的集中会相配慢，每秒钟可能会产生一个纠缠。）潘是专揽卫星Micius进行的一个时势标首席探讨员，该时势展示了初度天外量子通讯，他示意有后续任务的筹备。 汉森说:“这一步当今也曾实在走出实践室，投入实地。“这还不虞味着它在交易上灵验，但这是一大步。” https://doi.org/10.1038/d41586-024-01445-2 参考 Knaut，C. M .等东说念主，《https://doi.org/10.1038/s41586-024-07252-z当然》（2024年）。 著述 谷歌学术 刘，刘继林等。当然。（2024）。 著述 谷歌学术 Stolk，A. J .等东说念主在https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.03723 arXiv会议上的预印本（2024年）。

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