據報導稱,2019年南瑞集團的李維、陳璐等人研究出了一種能降低糾纏態量子通信的幹擾的模型。在量子通信的過程中,光子作為一種微觀系統之間傳輸的能量,在普通的電磁作用下,會隨著被吸收而消失,從而影響信息傳遞的效果和安全。這一發明將給量子密鑰和保密事業帶來巨大的收益,可謂搭起了通信之橋。
早在20世紀,愛因斯坦就發現了量子糾纏,「量子糾纏」的兩個粒子無論相距多麼遙遠, 一個粒子的變化都會影響另一個粒子, 它們必然同時變化,這一性質被應用於量子通信,真正實現了遠距離通信的絕對安全。1993年,C.H.Bennett提出了量子通信的概念。
2018年,霍金的黑洞理論成了留給世人最寶貴的財富,黑洞背景下的量子研究成了行業熱點。奧地利科學技術研究所的約翰內斯·芬克教授研究小組的物理學家發現了一種利用機械振蕩器產生糾纏輻射的方法;奧地利IST大學芬克教授團隊的博士後Shabir Barzanjeh目前正在研究輻射如何被糾纏。
量子通信的主要應用體現在衛星傳輸、政務網、保密項目等各個方面。在中國,「京滬幹線網」就是利用量子中繼技術擴大通信距離的,不過因為光子容易消失,必須安裝中繼器。在我們的日常生活中,也常常碰到天氣預報不準等種種情況,多數與衛星通信中光子的散失以及信息的不準確有關。這次南瑞集團的成果也是針對這個問題進行研究。如果粒子在傳播過程中散失,會導致無法觀察到處於量子糾纏的另一個粒子的變化,影響保密效果和傳輸效率。
李維、陳璐等人建設的糾纏退化理論模型,主要說明了環境噪聲,特別是電力架空光纜所處惡劣環境引入的噪聲,對單模光纖的量子保密通信會產生巨大影響,從折射率角度分析原理,為在惡劣電磁環境中的量子通信提供寶貴建議。這是我國「萬眾創新」的豐碩成果,充分體現了科學理論在實踐中才能發芽成長,也體現了企業在建設創新型國家和培養人才中的重要性。除了科學家不斷地研究,攀登科學的高峰,發展科學技術,需要校企協同引領。
這項研究也得到了國網江蘇省電力有限公司南京供電分公司的支持,說明我國對於量子通信也給予重視。在國際競爭中,科技是第一生產力。宇宙太空的奧秘,或能為我們所用,創造一個人人親密團結的「地球村」。