美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的電氣工程師發(fā)現(xiàn)了使光子發(fā)生多維度糾纏的新方法，這一方法可以使光子的數(shù)據(jù)傳送量實(shí)現(xiàn)數(shù)倍提升。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期《自然·光子學(xué)》期刊上。 WZr~Pb9  
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愛因斯坦曾把量子糾纏描述為“幽靈般的超距作用”，因?yàn)檫@一現(xiàn)象看起來(lái)十分不可思議：在糾纏態(tài)中，即使兩者距離很遠(yuǎn)，一個(gè)粒子發(fā)生了什么，另一個(gè)粒子也會(huì)瞬間發(fā)生同樣的事，而且這一過(guò)程是超光速的。量子糾纏允許用戶通過(guò)某種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)，而且立即知道數(shù)據(jù)是否安全送達(dá)，因此在安全通信領(lǐng)域大有用武之地。 ^Ve^}|qPc  
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在之前的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)光子通常會(huì)在量子屬性的一個(gè)維度進(jìn)行糾纏，也就是它們偏振的方向。多年前美國(guó)麻省理工大學(xué)杰弗里·夏皮羅教授曾提出量子可以在多個(gè)維度進(jìn)行糾纏的假設(shè)。在新研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)可以利用光子的能量和旋轉(zhuǎn)等量子屬性使量子在多個(gè)維度進(jìn)行糾纏，并證實(shí)了光子之間的量子糾纏確實(shí)是高維的、多自由度的。 h Na<LZ  
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研究人員將超糾纏的光子發(fā)送到雙光子頻率梳中，使這些發(fā)生糾纏的光子分成多個(gè)更小的部分。在糾纏過(guò)程中，光子可以被加密或編碼并通過(guò)光纜系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。每增加一個(gè)糾纏的維度，一對(duì)光子傳送的數(shù)據(jù)量就會(huì)翻倍，因此如果一對(duì)光子在五個(gè)維度上糾纏，傳送的數(shù)據(jù)量就是只在一個(gè)維度進(jìn)行糾纏時(shí)的32倍。 G1l(  
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這種新方法主要從波分復(fù)用方法延伸而來(lái)，波分復(fù)用通常用來(lái)在一條光纜上同時(shí)傳輸多個(gè)視頻數(shù)據(jù)�！拔覀儼l(fā)現(xiàn)，在單個(gè)光子水平上也可以使用光子頻率梳�！毖芯控�(fù)責(zé)人謝振達(dá)（音譯）表示，這一研究實(shí)際上是在量子水平上運(yùn)用了波分復(fù)用的概念。 kmS8>O  
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該研究結(jié)果可以保證以最小誤差傳輸更大容量的數(shù)據(jù)，在量子云通信和分布式量子計(jì)算等方面都有很好的應(yīng)用前景，醫(yī)療機(jī)構(gòu)、政府?dāng)?shù)據(jù)通訊、金融市場(chǎng)、軍隊(duì)通信等多個(gè)領(lǐng)域均可從中受益。