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量子通信够安全吗?光子对50万亿分之一秒内形成!
2019-05-24 16:11:37   来源:   评论: 点击:

在未来,量子物理将成为信息技术安全的保障。为了达到这一目的,光的单个粒子被用于数据的安全传输。来自马普固态研究所物理学家的发现可能会起到关键作用。研究人员偶然发现了一种光源,它能从电子的能量中产生光子对。其中一种光粒子有可能作为脆弱量子信息的载体,另一种则作为信使,提前通知它的孪生兄弟。与量子通信不同,厨师可以查看他需要的所有配料是否都在橱柜里,毕竟,面粉在你看一眼的时候不会变质。

 

 

一位物理学家试图测试传输量子信息的程序是否按计划工作,这是一个非常棘手的问题。量子物体在被观察,即被测量时,会改变它们的状态。在量子通信中,这使得控制光子传输的信息变得困难。但这是非常重要的一点。每一次与环境的接触都会破坏光子所传输的量子信息,而且,单光粒子的来源往往只产生非常不规则的单个光子。你如何保证光子在没有测量的情况下就在路上呢?光子对是解,一个光子可以作为它孪生兄弟的信使。

光子对的意外来源

 

 

马克斯普朗克固体研究所的科学家们现在发现了这种光子对一个意想不到的来源:扫描隧道显微镜。研究人员通常使用这种显微镜来研究导电或半导体材料的表面。显微镜是基于量子隧穿效应。这描述了电子如何有一定的概率通过一个势垒,而根据经典物理学,这个势垒通常是不能通过的。在扫描隧穿显微镜中,对金属针尖施加电压,使电子在很短的距离内隧穿到样品上。如果一个电子在这个隧穿过程中失去能量,就会产生光。正是这种光,物理学家们研究了好几年,现在带来了一个令人惊讶的发现:

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