卫星量子通信圈子更接近


由Eugenie Samuel Reich通过量子加密系统保护的通信提供无条件的安全性 - 如果您知道哪种方式可以实现新的量子协议是第一个承诺独立于方向工作的协议,如果量子通信永远通过卫星发送,这将是至关重要的许多量子加密协议通过测量发送器(通常称为Alice)和称为Bob的接收器之间共享的纠缠光子对上的“向上”或“向下”旋转来工作一对纠缠光子的两个成员总是彼此相反如果窃听者要拦截一个,那么阅读它的行为会以可检测的方式影响纠缠对地球上两个站点之间量子加密通信的距离记录是144公里如果量子加密要走向全球,那么数据必须通过卫星链路发送,这里传统的方法遇到了障碍:旋转卫星的上下感随着时间的推移而变化,使得解释光子旋转和建立密钥变得更加困难英国布里斯托尔大学的一个研究小组发明了一种独立于方向的协议,该方案利用了光子可以具有纠缠的圆极化以及纠缠旋转的事实可以设想圆偏振光沿着其行进轴顺时针或逆时针旋转无论接收器的方向如何,都可以轻松识别这两种形式一些现代3D电影放映机系统已经以这种方式使光偏振,以区分用于形成3D幻觉的两个图像这样做可确保佩戴偏光眼镜的电影观众即使倾斜头部也能看到3D效果使用水平和垂直偏振光来区分两个图像的3D系统仅在观看者的眼镜朝向与影院投影仪相同的上下方向时起作用 - 换句话说,仅当眼镜和投影仪共享时相同的物理参考框架如果信息是在光子纠缠的循环方面编码的,则Alice和Bob有可能建立量子加密密钥,即使它们缺少共享的物理参考帧相对简单的系统仍然存在检测窃听者的问题,但布里斯托尔的团队之一Anthony Laing说,有办法解决这个问题虽然缺少共享参考框架排除了使用传统的上/下旋转测量来建立加密密钥,但发送方和接收方仍然可以测量它们并且用于加密通信信道的光子串的这种测量的组合足以检测窃听者 Laing声称,数学很棘手,但“物理学提供了一种固有的方法”加拿大安大略省滑铁卢大学的NorbertLütkenhaus表示,新协议可能是开发量子信息技术的一个非常有用的工具但他补充说,地球 - 卫星通信中最大的问题是光子往往会长距离丢失,降低通信效率,光子探测器有时会在没有光子存在的情况下记录检测,这可能导致错误数据 “对于地球卫星量子通信存在其他障碍可能更具挑战性,”加拿大多伦多大学的Hoi-Kwong Lo表示赞同期刊参考文献:物理评论A,DOI:
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