極客網(wǎng)·網(wǎng)絡(luò)通信1月16日 美國(guó)知名科幻作家?jiàn)W森·斯科特·卡德在他的經(jīng)典科幻小說(shuō)《安德的游戲》中想象了這樣一個(gè)世界：地球上最聰明、最年輕的戰(zhàn)術(shù)家通過(guò)一種名為ansible*的設(shè)備遠(yuǎn)程即時(shí)指揮軍隊(duì)。 

盡管目前還不清楚這種設(shè)備是否可能出現(xiàn)，但美國(guó)能源部的布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們?nèi)涨霸敿?xì)介紹了一種“前所未見(jiàn)”的量子糾纏，并表示：有朝一日，通過(guò)這種糾纏技術(shù)可以開(kāi)發(fā)出強(qiáng)大的新型通信工具和計(jì)算機(jī)。 

自從20世紀(jì)初得出量子糾纏粒子理論以來(lái)，科學(xué)家們一直在試圖利用這一現(xiàn)象開(kāi)發(fā)技術(shù)。幾十年來(lái)，這一話題一直是物理學(xué)家們激烈爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。然而在去年年底，阿蘭·阿斯佩、約翰·克勞澤和安東·塞林格這三位科學(xué)家更是在量子糾纏方面的卓越研究而被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 

一種“新型”量子糾纏 

布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的最新發(fā)現(xiàn)是在探索一種探測(cè)原子核內(nèi)部運(yùn)作的新方法時(shí)獲得的，使用該實(shí)驗(yàn)室的相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)將粒子加速到接近光速。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

在通常情況下，對(duì)撞機(jī)會(huì)把金粒子撞碎，這將消除質(zhì)子和中子之間的界限，使科學(xué)家能夠在類似于銀河系早期的環(huán)境中研究夸克和膠子，這是構(gòu)成原子核的兩種基本粒子。 

但在研究中，金粒子并沒(méi)有被撞碎在一起，而是被光子云包圍，并允許彼此通過(guò)。 

根據(jù)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的描述，當(dāng)它們彼此經(jīng)過(guò)時(shí)，由光子和膠子相互作用引起的一系列量子波動(dòng)產(chǎn)生了一個(gè)新粒子，這個(gè)新粒子迅速衰變?yōu)橐粚?duì)帶電的π介子。當(dāng)測(cè)量這些π介子時(shí)，科學(xué)家可以繪制出原子核內(nèi)膠子的分布。 

參與該項(xiàng)目的STAR合作成員Daniel Brandenburg在一篇博客文章中表示，這項(xiàng)技術(shù)的工作原理有點(diǎn)像醫(yī)院中的掃描設(shè)備，但科學(xué)家們看到的不是患者的大腦內(nèi)部，而是質(zhì)子的內(nèi)部工作方式。

正是在進(jìn)行這些測(cè)量時(shí)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象——一種新的量子干涉。

布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家Zhangbu Xu在博客文章中表示：“我們測(cè)量了兩個(gè)出射粒子，很明顯它們的電荷是不同的，這說(shuō)明它們是不同的粒子——但我們看到的干涉模式表明，這些粒子彼此糾纏或同步，盡管它們是可區(qū)分的粒子?！?nbsp;

Brandenburg表示，大多數(shù)對(duì)糾纏的其他觀察都是在光子或相同的電子之間。他說(shuō)，“這是第一次在實(shí)驗(yàn)中觀察到不同粒子之間的糾纏?！?/p>

量子互聯(lián)網(wǎng)的序幕 

美國(guó)能源部的各個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室多年來(lái)一直在深入研究量子力學(xué)，包括量子糾纏的實(shí)際應(yīng)用，并為量子互聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)發(fā)投入了數(shù)百萬(wàn)美元的資金。

 雖然量子網(wǎng)絡(luò)無(wú)法解釋，但它利用粒子的特性，與傳統(tǒng)計(jì)算中使用的二進(jìn)制1和0相比可以更有效地編碼數(shù)據(jù)。無(wú)論如何，至少這個(gè)想法是這樣的。 

雖然構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)的努力仍處于起步階段，但一些實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯示出了希望。2019年，布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室演示了糾纏可以光子在一個(gè)長(zhǎng)達(dá)約11英里的光纖網(wǎng)絡(luò)上的傳輸。這是當(dāng)時(shí)在美國(guó)進(jìn)行的距離最長(zhǎng)的量子糾纏實(shí)驗(yàn)。

最近，荷蘭的研究人員展示了使用中間節(jié)點(diǎn)傳輸量子信息的方法，他們認(rèn)為這一技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)量子互聯(lián)網(wǎng)至關(guān)重要。

超光速通信最初是由傳奇科幻作家厄休拉·勒奎恩在1966年發(fā)表的科幻小說(shuō)《羅坎農(nóng)的世界》中構(gòu)想出來(lái)的，這是她幾部小說(shuō)中的第一部。她在小說(shuō)中將超光速通信技術(shù)描述成為行星之間進(jìn)行交流的方式之一。

生成海報(bào)

免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來(lái)自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性，讀者在使用前請(qǐng)進(jìn)一步核實(shí)，并對(duì)任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對(duì)有關(guān)資料所引致的錯(cuò)誤、不確或遺漏，概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁(yè)或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識(shí)產(chǎn)權(quán)或存在不實(shí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)及時(shí)向本網(wǎng)站提出書(shū)面權(quán)利通知或不實(shí)情況說(shuō)明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實(shí)情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會(huì)依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實(shí)，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開(kāi)相關(guān)鏈接。