科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞
德國(guó)萊布尼茲大學(xué)光子研究所所長(zhǎng)邁克爾·庫(kù)士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，首次讓量子信息和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)“搭乘”同一根光纖通道成功傳輸。這意味著在理論上，未來(lái)的量子互聯(lián)網(wǎng)可使用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施。相關(guān)論文發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》雜志。
目前，大多數(shù)關(guān)于構(gòu)建量子互聯(lián)網(wǎng)的研究都認(rèn)為，需要為量子數(shù)據(jù)提供單獨(dú)的基礎(chǔ)設(shè)施或?qū)Ｓ猛ǖ溃员苊鈧鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)的干擾。但最新研究表明，以糾纏光子形式出現(xiàn)的量子數(shù)據(jù)和以激光脈沖形式發(fā)送的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)可共享相同的基礎(chǔ)設(shè)施，為更有效地實(shí)現(xiàn)量子通信鋪平了道路。
光纖電纜由細(xì)玻璃或塑料纖維組成，以紅外光脈沖的形式，通過(guò)不同的顏色通道傳輸數(shù)據(jù)，每個(gè)顏色通道對(duì)應(yīng)特定波長(zhǎng)的光。研究人員此前證明，量子數(shù)據(jù)可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)光纖電纜傳輸。但糾纏光子的這種糾纏狀態(tài)非常脆弱，很容易因?yàn)樵肼暬蚱渌盘?hào)（例如共享同一光纖通道的其他數(shù)據(jù)）的干擾而出現(xiàn)退相干。退相干會(huì)使量子比特失去量子態(tài)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，庫(kù)士等人使用電—光相位調(diào)制技術(shù)，來(lái)精確調(diào)整激光脈沖的頻率，使其與糾纏光子的顏色相匹配。如此一來(lái)，量子數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)能夠在相同的顏色通道中傳輸，而不會(huì)破壞糾纏光子所攜帶的量子信息。
研究人員表示，最新研究是將傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)與量子互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的重要一步，有助釋放光纖電纜中的其他顏色通道，傳輸更多數(shù)據(jù)。
