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

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

      單個量子粒子可以進行雙向通信
      

      通過量子粒子發(fā)送信息是一個受歡迎的研究課題，這要歸功于無法實現(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。維也納大學的實驗物理學家菲利普沃爾特說：“有時候你會忽略一個很酷的想法，然后它就在你的鼻子前面。”
      

      維也納大學的理論物理學家Flavio Del Santo和奧地利科學院量子光學和量子信息研究所的BorivojeDaki? 在2月9日的物理評論快報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了該技術(shù)的演示。
      

      想象一下，兩個人，愛麗絲和鮑勃，相隔一段距離。在標準的經(jīng)典物理學中，Alice和Bob各自需要他們自己的光子同時發(fā)送彼此的消息，每個光粒子發(fā)送一個比特，0或1。
      

      但如果愛麗絲和鮑勃擁有一個疊加的光子 - 同時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。每個操縱光子的方式?jīng)Q定了兩者中哪一個最終接收光子。如果愛麗絲和鮑勃放入相同的位 - 兩個0或兩個1 - 愛麗絲接收光子。如果它們的位不匹配，Bob就會得到它。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設備的安排發(fā)送單光子。設置將光子疊加，同時將其發(fā)送到代表Alice和Bob的兩個站。
      

      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 - 研究人員在每個臺站編碼光子的0或1。然后，在每個電臺，光子 - 仍然處于愛麗絲和鮑勃之間的邊緣 - 被送到對面的電臺。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的電臺還是Bob的。
      

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

			
        
      
			
      
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