丹佛 — 被称为量子纠缠的诡异量子链接的范围越来越广。一个团队在西班牙加那利群岛的拉帕尔马岛和特内里费岛之间，相隔约 144 公里（89 英里）的距离，传输了纠缠光子。维也纳大学的物理学家安东·蔡林格是该团队的领导者，本周在美国物理学会会议上向他的同事们展示了这一成果。
所达到的距离比纠缠光子在空气中飞行的距离远 10 倍。当两个光子或其他粒子处于这种状态时，无论它们相距多远，其中一个粒子发生的事情都会决定另一个粒子的命运。蔡林格将这种现象比作投掷一对骰子，每次都会掷出相同的数字。
蔡林格说，研究人员使用激光在拉帕尔马岛上创建了纠缠光子对，并将每对光子中的一个成员发射到特内里费岛上的欧洲航天局 (ESA) 望远镜，该望远镜必须进行快速、微小的调整才能接收光子。在另一次演示中，洛斯阿拉莫斯国家实验室的物理学家理查德·休斯描述了他所在小组最近进行的实验，其中他们将一系列非纠缠光子沿着传统的 оптическое 光纤发射了 185 公里。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保未来能够继续讲述有关塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事。
在这两种情况下，研究人员都证明了他们可以传输随机定向或偏振的光子，这些光子适用于发送无法在不破坏信息的情况下被拦截的消息。这种被称为量子密钥的传输可以允许用户以一种可能无法破解的方式对消息进行加密。
量子密钥的范围受到限制，因为它们通常必须作为单光子传输——无论是否纠缠——这可能会在噪声中丢失。但是，光子无法在不破坏其包含的信息的情况下被复制。因此，研究人员渴望找出它们可以传播多远。
休斯说，他的小组使用了通常用于天文学的高度灵敏探测器。“这是一个建立您可以做什么的极限的基础科学成果，”他说。“使用这些探测器，看起来非常有可能走得比 185 公里更远，”他补充说，也许是 200 公里或更远。
蔡林格将目光投向了更高的目标——字面意义上。他正在游说欧空局资助一项实验，将纠缠光子射向国际空间站，然后再返回地球，他说这可以将纠缠和量子密钥分发的范围扩大到 1,500 公里。
蔡林格说，这样的努力将耗资约 5000 万美元，需要改进的新光源和接收器以及欧空局成员国的支持。他说，如果该项目获得批准，实验可能需要十年才能建立起来。
回到地球上，蔡林格是一个名为 SECOQC 的欧洲研究小组联盟的成员，该联盟正在开发一个将纵横交错维也纳的光纤量子密钥网络。他说，该小组计划在明年秋天首次演示该网络。
研究人员表示，他们不知道银行、政府或其他机构何时或是否会想要采用量子密钥。“最大的障碍之一是找到想要使用它的人，并说服他们它是安全的，”休斯说。他指出，标准加密“当然对我购买亚马逊上的东西有效”。
蔡林格补充说，新的量子密钥发射器的速度仍然比传统的光纤通信慢数百万倍，这使得它们在目前是不切实际的。
那么他为什么要进行这些实验呢？他说，为了测试纠缠范围的乐趣。“我梦想着在地球和月球之间进行一次实验。[而且] 如果这个火星任务真的起飞了，”他说，“他们[将]会感到无聊将近一年……所以他们不妨与地球做一个纠缠实验。”