Fysikere transmitterer data via jord-til-rum kvanteforviklinger

(Phys.org)—To hold af forskere i Kina har avanceret den afstand, som sammenfiltrede partikler kan bruges til at sende information, inklusive krypteringsnøgler. I deres papirer, begge uploadet til arXiv forudskrivning, de to grupper skitserer deres arbejde og foreslår, at deres præstation repræsenterer et væsentligt skridt mod udviklingen af ​​et globalt kvanteinternet.

Kvantindvikling er den delte tilstand af to separate partikler - hvad der sker med den ene, sker med den anden. Forskere har endnu ikke fundet ud af, hvordan dette sker, men de har lært at skabe sammenfiltrede partikler efter behov, typisk ved at affyre en laser gennem en krystal. Efterhånden som fysikere lærer mere om sammenfiltrede partikler, de har designet flere eksperimenter for at drage fordel af deres unikke egenskaber. Et sådant forskningsområde indebærer at bruge dem til at bygge kvante netværk. Sådanne netværk ville være meget hurtigere end noget andet, vi har nu, og de ville også være meget mere sikre på grund af arten af ​​sammenfiltrede partikler – forstyrrelser af krypteringsnøgler, for eksempel, kunne med det samme noteres, muliggør forebyggelse af hacking. I denne nye indsats, forskerne har forlænget sammenfiltringsafstanden mellem to partikler - den ene på jordens overflade og den anden i rummet, høflighed af en satellit. De har også vist, at det er muligt at sende sammenfiltrede krypteringsnøgler fra en satellit til en jordbaseret modtagerstation.

I det første forsøg, forskergruppen overførte egenskaberne af en sammenfiltret partikel, der er placeret i et anlæg i Tibet, til sin partner, som blev strålet til en satellit, der passerede over hovedet, langt overgår afstandsrekorden af ​​andre forskere. I dette tilfælde, informationsoverførslen skete med fotoner, der var cirka 500 til 1, 400 kilometer fra hinanden, afhængig af satellittens placering.

I det andet forsøg, udstyr ombord på en satellit skabte en tilfældig række tal for at repræsentere en krypteringsnøgle. Nøglen blev derefter strålet til en jordstation som en del af en sammenfiltret fotonstrøm, der brugte polarisering som et middel til transmissionssikkerhed.

© 2017 Phys.org