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量子通信,不同于量子计算机,欧美日中的重

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量子通信是量子信息技术的一个重要分支,遵循量子规律进行信息传递,是迄今唯一被严格证明的无条件安全的通信手段,其应用可大幅度提升信息安全水平。此外,量子通信超大信道容量、超高通信速率、可远距离传输和信息高效率等性能与特点,也使其成为美国、欧盟和日本等国家和地区竞相研发的重点。

1.欧盟委员会与欧洲航天局共建泛欧量子通信基础设施

欧盟委员会与欧洲航天局(EuropeanSpaceAgency,ESA)达成一项协议,将携手建造高度安全的泛欧量子通信基础设施。泛欧量子通信基础设施主要包括地面组件和天基组件。欧盟委员会下属的通信网络、内容和技术总司将负责开发地面组件,欧洲航天局将负责研发天基组件。其中,地面组件由一系列量子通信网络组成,这些网络会将机构用户及其关键基础设施与欧洲敏感的通信和数据站点连接起来;天基组件包含可遍及整个欧洲的卫星量子通信系统。欧盟希望通过量子通信基础设施建设,整合欧盟各国科研资源,推动量子信息科学进步,促进相关创新技术和系统研发。

2.美国空军研究实验室成功演示白昼自由空间量子通信

美国空军研究实验室(AirForceResearchLaboratory,AFRL)宣布,“星火”光学试验场在典型的天—地卫星链路条件下成功演示了白昼量子通信。

美国空军研究实验室的研究人员将量子通信技术与以自适应光学技术为支撑的新颖滤波技术相结合,为本次演示开发了紧凑的自适应光学系统,使量子通信能在白昼通过大气完成。

研究人员表示,他们后续将演示一系列多种量子通信协议,推进以自适应光学技术为支撑的其他量子通信技术发展。

3.中国科学技术大学在国际上首次实现全光量子中继器的原理性验证

中国科学技术大学的研究人员在国际上首次实现全光量子中继器的原理性验证,为构建远距离光纤量子网络开辟了新途径。

研究人员通过改进原始的全光量子中继方案,有效提升了量子信道中纠缠态的分发成功概率。之后,研究团队搭建了全光量子中继器,并对其性能进行测试,验证了该中继器的优势。

研究结果表明,全光量子中继器可以有效提升量子态的传输速率,从而拓展量子通信的传输距离。相关研究成果发表于《自然·光子学》期刊。

4.日本横滨国立大学在金刚石内部完成量子信息传递

日本横滨国立大学(YokohamaNationalUniversity)的研究人员成功在金刚石内部完成量子信息传递。

研究人员首先在金刚石表面固定一根直径约为人类头发1/4的金属丝,并对其施加微波和无线电波,从而在金刚石周围形成振荡磁场,随后用氮纳米磁铁固定一个电子,进而利用微波和无线电波迫使电子自旋与碳核自旋纠缠在一起。

研究人员通过使电子吸收包含量子信息的光子,将光子的偏振态转移到与电子纠缠的碳原子中,证明了信息在量子层面的隐形传输。研究人员希望利用该技术研制出用于远程量子通信的、可扩展的量子中继器。

5.新加坡南洋理工大学开发出新型量子通信芯片

新加坡南洋理工大学(NanyangTechnologicalUniversity)的研究人员开发出新型毫米级量子通信芯片,其体积仅为现有装置的1/。该量子通信芯片凭借量子通信算法的强安全性,可实现更高安全级的端到端加密。

此外,该量子通信芯片采用普通硅基材料,成本较低且易于制造,可安装于智能手机、平板电脑和智能手表等紧凑型设备内,提升移动设备通信安全性。




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