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横滨国立大学的量子计算研究人员在钻石内传送数据

发布时间:2021-08-20 14:47:20来源:

横滨国立大学的研究人员已成功地在钻石范围内安全地传送量子信息。该团队表示,这项研究对量子信息技术以及未来数据的存储和共享方式具有重要意义。研究员 Hideo Kosaka 说,量子隐形传态允许将量子信息传输到原本无法进入的空间。

他说,它还允许将信息传输到量子存储器中,而不会泄露或破坏存储的量子信息。在实验中,该团队运行了他们使用的无法进入的空间,即钻石内部的碳原子。这些原子由连接但单独包含的碳原子组成。

每个碳原子的原子核中有六个质子和六个中子,周围环绕着六个自旋电子。当它们结合成钻石时,它们产生的晶格非常坚固。然而,如果氮原子存在于碳原子应位于的两个相邻空位之一中,则钻石可能存在缺陷;这是一个氮空位中心。当被碳原子包围时,氮原子的原子核结构产生了 Kosaka 所说的纳米磁铁。

研究人员将一根大约为人类头发四分之一宽度的电线连接到钻石上。微波和无线电波被施加到金属丝上,以在钻石周围建立一个振荡磁场。微波的形状可以为钻石内部的量子信息传输创造最佳和可控的条件。氮纳米磁铁用于固定电子。

使用微波和无线电波,研究人员能够迫使自旋与碳核自旋纠缠在一起。选举自旋在纳米磁铁产生的磁场下分解,使其容易受到纠缠。一旦纠缠在一起,物理特征就会交织在一起,无法单独描述。施加一个包含量子信息的光子,电子吸收光子。这允许光子的偏振态转移到碳中,证明了信息在量子水平上的隐形传态。该团队希望为长距离量子通信实现可扩展的量子中继器。

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