2005年7月28日
量子通信网络在成为高度安全的通信系统方面表现出了巨大的希望。通过用光子或原子携带信息，这些信息被纠缠，以便一个人的行为影响另一个，网络可以轻松地检测任何试图点击系统的窃听器。
物理学家佐治亚理工学院刚刚通过将光子和位于原子云中的单个原子纠缠来达到了这些系统开发的重要里程碑。研究人员认为，这是光子与原子集体激发之间的第一次纠缠，已经通过了对量子行为的严格测试，称为贝尔不平等。这些发现是开发安全的长距离量子通信的重要一步。它们出现在2005年7月29日的字母物理评论。
依靠光子或原子将信息从一个地方传递到另一个地方，网络安全依赖于一种称为量子加密密钥分布的方法。在这种方法中，两个信息携带的颗粒，光子量子尺或原子量子位被纠缠在一起。欧洲杯猜球平台由于量子物理学的纠缠和规则，该规则指出测量粒子的粒子扰乱粒子，因此很容易检测到窃听器，因为聆听的行为导致系统中的变化。
但是在开发这些系统中仍然存在许多挑战，其中之一是如何使粒子存储足够长的时间并走得足够远以到达其预定目的地。欧洲杯猜球平台光子量子位是很棒的载体，可以长途旅行，然后才能吸收到导管中，但它们在很长一段时间内并不是很棒。另一方面，原子Qub可以存储更长的信息。因此，纠缠的原子和光子系统提供了两全其美的最佳。诀窍是如何使它们以一种简单的方式纠缠，需要最少的硬件。
物理学家亚历克斯·库兹米奇（Alex Kuzmich）和布莱恩·肯尼迪（Brian Kennedy）认为，采取集体方法是必须走的路。他们没有试图将原子隔离到与光子纠缠所必需的激发态，而是决定试图在原子云中激发原子。
佐治亚理工学院物理学助理教授Kuzmich说：“使用集体原子量子比单一的方法要简单得多。”“它需要更少的硬件，因为我们不必隔离原子。实际上，我们甚至不知道或不需要知道，该组中的哪个原子是Qubit。我们可以证明该系统是纠缠的，因为它违反了贝尔的不平等。”
佐治亚理工学院物理学教授肯尼迪说：“借助单个原子，它更难控制该系统。”“对于集体激发，原子的初始制备很小。您不必在其内部状态下玩太多 - 这通常是一个巨大的问题。”
研究人员说，除了通过系统通过严格的贝尔不平等测试外，他们还可以增加原子云可以将信息存储到几微秒的时间。这是准备和测量Atom-Photon纠缠所需的五十倍。
量子通信网络的另一个挑战是，由于光子只能在吸收导管之前就可以旅行，因此必须在每个连接的中继器中以节点构建网络。
肯尼迪说：“沿着道路的一个非常重要的一步是将这样的系统放在一起，并确认它们的行为是以量子机械的方式进行的。”