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        單個(gè)量子粒子可以進(jìn)行雙向通信
        
			
        
				2018-11-23 14:16:40
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        溝通是雙向的。由于量子力學(xué)，即使你只有一個(gè)粒子來傳遞信息，這個(gè)格言也適用。
        

        科學(xué)家在一篇新論文中報(bào)告說，使用單個(gè)光子或光粒子，兩個(gè)人可以同時(shí)向彼此發(fā)送信息。這個(gè)壯舉依賴于量子力學(xué)的怪癖 - 疊加，粒子可以同時(shí)有效地占據(jù)兩個(gè)地方的現(xiàn)象。
        

        單個(gè)量子粒子可以進(jìn)行雙向通信
        

        通過量子粒子發(fā)送信息是一個(gè)受歡迎的研究課題，這要?dú)w功于無法實(shí)現(xiàn)的量子通信(SN：12/23/17，第27頁)。新研究指出了此類技術(shù)的先前未確定的轉(zhuǎn)折。維也納大學(xué)的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家菲利普沃爾特說：“有時(shí)候你會(huì)忽略一個(gè)很酷的想法，然后它就在你的鼻子前面。”
        

        維也納大學(xué)的理論物理學(xué)家Flavio Del Santo和奧地利科學(xué)院量子光學(xué)和量子信息研究所的BorivojeDaki? 在2月9日的物理評(píng)論快報(bào)中描述了該程序背后的理論。Walther，Del Santo，Daki?及其同事在2月14日發(fā)布在arXiv.org上的一篇論文中跟進(jìn)了該技術(shù)的演示。
        

        想象一下，兩個(gè)人，愛麗絲和鮑勃，相隔一段距離。在標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)典物理學(xué)中，Alice和Bob各自需要他們自己的光子同時(shí)發(fā)送彼此的消息，每個(gè)光粒子發(fā)送一個(gè)比特，0或1。
        

        但如果愛麗絲和鮑勃擁有一個(gè)疊加的光子 - 同時(shí)位于愛麗絲附近和鮑勃附近 - 他們都可以操縱該光子來編碼0或1，然后將其發(fā)送回另一個(gè)。每個(gè)操縱光子的方式?jīng)Q定了兩者中哪一個(gè)最終接收光子。如果愛麗絲和鮑勃放入相同的位 - 兩個(gè)0或兩個(gè)1 - 愛麗絲接收光子。如果它們的位不匹配，Bob就會(huì)得到它。由于Alice知道她是否發(fā)送了0或1，她立即知道Bob是編碼0還是1，反之亦然。
        

        為了表明這種溝通是可能的，Walther及其同事通過鏡子和其他光學(xué)設(shè)備的安排發(fā)送單光子。設(shè)置將光子疊加，同時(shí)將其發(fā)送到代表Alice和Bob的兩個(gè)站。
        

        通過改變光的電磁波的相位 - 波浪的波谷和波峰落下的位置 - 研究人員在每個(gè)臺(tái)站編碼光子的0或1。然后，在每個(gè)電臺(tái)，光子 - 仍然處于愛麗絲和鮑勃之間的邊緣 - 被送到對(duì)面的電臺(tái)。一路上，光子與自身相互作用，像水波紋一樣干擾，結(jié)合起來放大力量或抵消。這種干擾決定了最后的光子是在Alice的電臺(tái)還是Bob的。
        

        “這是一個(gè)非常好的主意，”牛津大學(xué)的物理學(xué)家Giulio Chiribella說，他沒有參與這項(xiàng)研究。“這是量子力學(xué)讓我們措手不及的另一種方式。”
        
			

			
          
        
			
        
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