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量子互联网与传统互联网融合迈出关键一步:汉诺威莱布尼茨大学实现纠缠光子光纤传输

汉诺威,德国 – 汉诺威莱布尼茨大学(Leibniz University Hannover)的研究人员取得重大突破,开发出一种通过光纤传输纠缠光子的技术,为量子互联网与传统互联网的融合铺平了道路。这一发现有望提升网络安全性并有效利用现有基础设施,加速量子互联网的应用。

该研究由汉诺威莱布尼茨大学光子学研究所的四人研究小组完成。他们开发了一种创新的发射接收系统,能够将纠缠光子通过光纤进行传输。这对于实现下一代电信技术——量子互联网至关重要。量子互联网利用量子力学原理,能够实现防窃听加密方法,即使未来的量子计算机也无法破解,从而确保关键基础设施的安全。

研究人员在实验中通过高速电信号改变激光脉冲的颜色,使其与纠缠光子的颜色相匹配。这种技术使他们能够将激光脉冲和相同颜色的纠缠光子发射到光纤中,并在传输后将它们分离。

“为了实现量子互联网,我们需要通过光纤网络传输纠缠光子,”汉诺威莱布尼茨大学光子学研究所所长兼 PhoenixD 英才集群董事会成员 Michael Kues 教授博士表示,“我们也希望继续使用光纤进行传统数据传输。我们的研究是将传统互联网与量子互联网相结合的重要一步。”

实验结果表明,即使光子与激光脉冲一起发送,它们之间的纠缠也能保持。光子学研究所研究量子互联网的博士生菲利普-吕贝林解释说:“我们可以用高速电信号改变激光脉冲的颜色,使其与纠缠光子的颜色相匹配。这种效果使我们能够在光纤中将相同颜色的激光脉冲和纠缠光子结合在一起,然后再将它们分开。”

此前,由于纠缠光子会阻塞光纤中的数据通道,导致无法用于传统数据传输,因此在同一根光纤中同时使用两种颜色的传输方式一直无法实现。而这项新的研究突破则解决了这一难题。

研究人员首次证明了,光子可以在与激光相同的颜色通道中发送,这意味着所有颜色通道仍可用于传统数据传输。迈克尔-库斯教授说:“我们的实验展示了混合网络的实际应用是如何取得成功的。”

这一突破性研究成果为量子互联网与传统互联网的融合提供了可行方案,为下一代互联网技术的发展奠定了坚实基础。未来,随着技术的不断进步,量子互联网有望与传统互联网无缝融合,为人类社会带来更加安全、高效的信息传输方式。


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