極客網(wǎng)·網(wǎng)絡(luò)通訊1月16日英國著名懸疑畫家奧森·斯科特·卡德在他的精典懸疑小說《安德的游戲》中想像了這樣一個世界：月球上最聰明、最年青的戰(zhàn)術(shù)家通過一種名為*的設(shè)備遠程即時指揮部隊。
雖然目前還不清楚這些設(shè)備是否可能出現(xiàn)，但英國能源部的布魯克海文國家實驗室的科學(xué)家們近日詳盡介紹了一種“前所未見”的量子糾纏，并表示：有朝一日，通過這些糾纏技術(shù)可以開發(fā)出強悍的新型通訊工具和計算機。
自從20世紀(jì)初得出量子糾纏粒子理論以來，科學(xué)家們?nèi)匀辉谄髨D借助這一現(xiàn)象開發(fā)技術(shù)。幾六年來，這一話題始終是化學(xué)學(xué)家們激烈爭辯的焦點。但是在今年年末，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化學(xué)學(xué)獎。
一種“新型”量子糾纏
布魯克海文國家實驗室的最新發(fā)覺是在探求一種偵測原子核內(nèi)部運作的新方式時獲得的，使用該實驗室的相對論重離子對撞機將粒子加速到接近光速。該實驗結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)進展》雜志上。
在一般情況下，對撞機會把金粒子打碎，這將去除質(zhì)子和中子之間的界限，使科學(xué)家才能在類似于銀河系初期的環(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，金粒子并沒有被擊碎在一起，而是被光子云包圍量子物理糾纏的原理，并容許彼此通過。
按照布魯克海文國家實驗室的描述，當(dāng)它們彼此經(jīng)過時，由光子和膠子互相作用導(dǎo)致的一系列量子波動形成了一個新粒子，這個新粒子迅速衰變?yōu)橐粚щ姷摩薪樽印．?dāng)檢測這種π介午時，科學(xué)家可以勾畫出原子核內(nèi)膠子的分布。
參與該項目的STAR合作成員在一篇博客文章中表示，這項技術(shù)的工作原理有點像診所中的掃描設(shè)備，但科學(xué)家們聽到的不是病人的腦部內(nèi)部，而是質(zhì)子的內(nèi)部工作方法。
正是在進行這種檢測時，科學(xué)家們發(fā)覺了一種奇怪的現(xiàn)象——一種新的量子干涉。
布魯克海文國家實驗室的化學(xué)學(xué)家Xu在博客文章中表示：“我們檢測了兩個出射粒子，很顯著它們的電荷是不同的量子物理糾纏的原理，這說明它們是不同的粒子——但我們看見的干涉模式表明，這種粒子彼此糾纏或同步，雖然它們是可分辨的粒子。”
表示，大多數(shù)對糾纏的其他觀察都是在光子或相同的電子之間。他說，“這是第一次在實驗中觀察到不同粒子之間的糾纏。”
量子互聯(lián)網(wǎng)的帷幕
新加坡能源部的各個國家實驗室多年來仍然在深入研究量子熱學(xué)，包括量子糾纏的實際應(yīng)用，并為量子互聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)投入了數(shù)百萬英鎊的資金。
盡管量子網(wǎng)路難以解釋，但它借助粒子的特點，與傳統(tǒng)估算中使用的二補碼1和0相比可以更有效地編碼數(shù)據(jù)。無論怎樣，起碼這個看法是這樣的。
盡管建立量子網(wǎng)路的努力仍處于起步階段，但一些實驗早已顯示出了希望。2019年，布魯克海文國家實驗室演示了糾纏可以光子在一個歷時約11英里的光纖網(wǎng)路上的傳輸。這是當(dāng)時在英國進行的距離最長的量子糾纏實驗。
近來，法國的研究人員展示了使用中間節(jié)點傳輸量子信息的方式，她們覺得這一技術(shù)對于實現(xiàn)量子互聯(lián)網(wǎng)至關(guān)重要。
超光速通訊最初是由傳奇懸疑畫家厄休拉·勒奎恩在1966年發(fā)表的懸疑小說《羅坎農(nóng)的世界》中設(shè)想下來的，這是她幾部小說中的第一部。她在小說上將超光速通訊技術(shù)描述成為行星之間進行交流的方法之一。
