西北大学的工程师首次演示了通过光纤传输传统互联网数据的量子隐形传态。这项突破由 Prem Kumar 教授领导，利用现有基础设施将量子通信和经典通信无缝结合起来。
西北大学的工程师展示了光纤量子隐形传态
研究， 发表 在日记中 光学，揭示了量子隐形传态可以发生，而不需要专门的量子通信设置。库马尔解释说，这项工作展示了量子网络和经典网络如何共享相同的光纤框架。 “它打开了将量子通信推向新水平的大门，”他说。
量子隐形传态依赖于量子纠缠，这是一种两个粒子相互连接的现象，允许信息在没有物理传输的情况下传输。这种方法可以实现超安全的通信，因为它不需要数据穿越发送者和接收者之间的距离。相反，它利用纠缠粒子通过共享状态传递信息，无论距离如何。
为了实现这一壮举，库马尔和他的团队克服了与纠缠粒子被其他互联网流量冲走相关的挑战。他们发现了 1290 纳米的不太拥挤的波长，这与 1547 纳米的 C 波段不同。通过专业研究光纤电缆中的光散射，研究人员优化了条件，以最大限度地减少重叠信号的干扰。
通过 30.2 公里长的光纤电缆，该团队同时传输量子信息和 400 Gbps 的互联网流量。他们中途进行了量子测量，并验证了量子态已成功传送，证明了在繁忙交通中纠缠的持久性。
“这种无需直接传输即可发送信息的能力为无需专用光纤即可执行更先进的量子应用打开了大门，”博士乔丹·托马斯（Jordan Thomas）说。该研究的候选人和主要作者。虽然该实验主要作为概念证明，但未来的创新可能会带来实际的量子通信应用。
该团队的下一步包括扩大实验范围并采用多对纠缠光子——一种称为纠缠交换的方法。该技术可以增强量子网络能力，同时保持现有基础设施的优势。他们的野心扩展到使用地面光缆进行测试，强调这些量子技术在现实世界场景中的可行性。
这一进展的一个值得注意的方面是它对通信安全措施的潜在反映，提供了一种传输数据而不受拦截的方法。库马尔 强调 一个关键的考虑因素是：“如果我们正确选择波长，我们就不必建造新的基础设施。经典通信和量子通信可以共存。”
这一成果虽然意义重大，但仍需要进一步研究和完善才能转化为实际应用。随着量子技术的不断发展，这项工作的影响可能会重新定义安全通信的前景。这项研究重点关注了在现有的既定框架内融合量子通信和经典通信的持续可行性。
特色图片来源： 比较 Fiber/Unsplash
