中國科學家「封印」光束一小時刷新紀錄 未來可隨時隨地量子通訊

撰文:葉琪
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官方傳媒《新華社》報道,中國科學技術大學教授郭光燦及其研究團隊,成功將光束「封印」在特殊晶體內,並在一小時後再「釋放」,大幅刷新德國科研團隊在2013年的一分鐘紀錄。
據介紹,存儲光束的主要目標是要實現光的量子「USB手指」,不必再建立量子中繼,可以脫離光纖網絡,進一步發展量子通訊。

中國科學家成地將光束「封印」在特殊晶體內,並在一小時後再「釋放」,大幅刷新德國科研團隊在2013年的一分鐘紀錄。(影片截圖)

團隊成員之一李傳峰教授介紹,確切而言上述實驗是將長600米的光脈衝停下來,存儲到一個5毫米厚的晶體中,一個小時後再取出。副教授周宗權進一步解釋,光的速度是每秒30萬公裡,想要令光速變慢,就需要人工調控折射率。今次的實驗成功光的傳輸速度下調幾十萬倍,由於光速變慢,600米長的光脈衝等效的空間長度也被壓窄,故可以放進晶體內。

不過,周宗權就表示,實驗並沒有違背相對論,實驗中改變的光速,只是光在介質中的傳輸速度。根據相對論的預言,如果真想時間倒流,需要運動的速度比光速更快,「而且我們的工作也不可能使得時光倒流」

光存儲的主要目標是實現光的量子「USB手指」,可以脫離光纖網絡,隨時隨地實現量子通訊。(影片截圖)

對於存儲光束的功用,周宗權指主要目標是實現光的量子「USB手指」,不必再去建立量子中繼,可以脫離光纖網絡,把單個光子的量子態放到存儲器。只要存儲器壽命夠長,就可以「USB手指」的形式,直接安裝在例如貨車或者飛機上,隨時隨地實現量子通訊。周宗權稱,量子通訊相比於經典通信,主要的優勢在於安全性,更大的價值可能對於政府和軍事的運用,它的信息保密的安全要求更高。

據介紹,民用上亦可以例如將兩部望遠鏡捕捉到的光存儲在一起處理,可以突破單個望遠鏡的尺寸局限,大幅提升天文觀測的精度。

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