首次，一個(gè)團隊在50公里的光纖上發(fā)送了一個(gè)與物質(zhì)糾纏在一起的輕粒子。這為量子網(wǎng)絡(luò )的實(shí)際應用鋪平了道路，為未來(lái)的量子互聯(lián)網(wǎng)奠定了里程碑。

量子互聯(lián)網(wǎng)承諾為新型科學(xué)技術(shù)提供絕對防竊聽(tīng)的通信和強大的分布式傳感器網(wǎng)絡(luò )。但是，由于無(wú)法復制量子信息，因此無(wú)法通過(guò)經(jīng)典網(wǎng)絡(luò )發(fā)送此信息。量子信息必須通過(guò)量子粒子傳輸，并且為此需要特殊的接口。

因斯布魯克的實(shí)驗物理學(xué)家本·蘭揚(Ben Lanyon)因其研究獲得了2015年奧地利START獎，他正在研究未來(lái)量子互聯(lián)網(wǎng)的這些重要方面。

現在，他在因斯布魯克大學(xué)實(shí)驗物理系和奧地利科學(xué)院量子光學(xué)與量子信息研究所的團隊已經(jīng)取得了物質(zhì)與光之間量子糾纏轉移的記錄。

首次使用光纜覆蓋了50公里的距離。Ben Lanyon說(shuō)：“這比以前可能高出兩個(gè)數量級，這是開(kāi)始構建城際量子網(wǎng)絡(luò )的實(shí)際距離。”

Lanyon的團隊從被離子阱捕獲的鈣原子開(kāi)始了實(shí)驗。研究人員使用激光束將量子態(tài)寫(xiě)在離子上，同時(shí)激發(fā)它以發(fā)射光子，并在其中存儲量子信息。結果，原子和輕粒子的量子態(tài)發(fā)生糾纏。但是挑戰在于如何通過(guò)光纜傳輸光子。

Ben Lanyon說(shuō)：“鈣離子發(fā)出的光子波長(cháng)為854納米，并被光纖迅速吸收。” 因此，他的團隊首先將光粒子通過(guò)強激光照射的非線(xiàn)性晶體發(fā)出。因此，光子波長(cháng)被轉換為長(cháng)距離旅行的最佳值：當前的電信標準波長(cháng)為1550納米。

然后，因斯布魯克的研究人員將該光子通過(guò)一條50公里長(cháng)的光纖線(xiàn)發(fā)送。他們的測量結果表明，即使經(jīng)過(guò)波長(cháng)轉換和漫長(cháng)的飛行，原子和光粒子仍然糾纏在一起。