量子隐形传态

横滨国立大学研究人员实现在钻石内安全地传送量子信息，这项研究对量子信息技术（共享和存储敏感信息的未来）具有重大意义。其研究成果于2019年6月28日发表在《通信物理学》上。横滨国立大学工程学教授、该研究作者小坂秀夫(Hideo Kosaka)说：量子隐形传态允许把量子信息转移到一个原本无法进入的空间，它还允许将信息传输到量子内存中，而不会泄露或破坏存储的量子信息。



在这种情况下，不可接近的空间由钻石中的碳原子组成，钻石由相互连接的碳原子组成，但又各自含有碳原子，它拥有量子隐形传态的完美条件。一个碳原子的原子核里有6个质子和6个中子，周围有6个自旋电子。当原子结合成金刚石时，它们形成了一个非常坚固的晶格。然而，钻石也有复杂的缺陷，比如氮原子存在于碳原子应该存在的两个相邻空位中的一个，这种缺陷称为氮空位中心，在碳原子的包围下，氮原子的核结构产生了小纳米磁珠。



为了操纵氮空位中的电子和碳同位素，研究团队在钻石表面绑上了一根大约四分之一人类头发宽度的电线。将微波和无线电波应用到金属丝上，在钻石周围形成一个振荡磁场。塑造了微波，为钻石内部量子信息的传输创造了最佳、可控的条件。接着用氮纳米磁铁固定了一个电子，利用微波和无线电波，迫使电子自旋与碳核自旋纠缠在一起——电子和碳原子原子核的角动量。电子自旋在纳米磁珠产生的磁场中分解，使其易于纠缠。



一旦这两部分纠缠在一起，也就是说它们的物理特性纠缠在一起，无法单独描述，就会引入一个包含量子信息的光子，电子就会吸收光子。这种吸收允许光子的偏振态被转移到碳中，而碳是由纠缠电子介导的，这表明了信息在量子水平上的隐形传输。光子存储在另一个节点的成功，建立了两个相邻节点之间的纠缠。这一过程被称为量子中继器，它可以在量子场中从一个节点接收到另一个节点的单个信息块。最终目标是实现可伸缩的量子中继器，用于长距离量子通信，分布式量子计算机用于大规模量子计算和计量。

不是“实物传输”的概念。
其实“量子传输”的“传输”二字局限性太大。
要了解量子传输，先要明白“量子纠缠”是什么。
给你举个例子：我们两人去银行的同一个取款机取了2元硬币，你一个我一个，之后，无论我们相隔多远，我把我的硬币翻个身，你那个硬币也会翻个身，我把我的硬币在地上滚动一番，你的那个硬币也会滚动一番，而且滚的方式一模一样。反过来也一样，无论你怎么捣鼓你的那个硬币，我的硬币也会有同样的变动。
量子纠缠（quantum entanglement），就是这样，来自同一量子源的量子，无论相隔多远，只要触动一个，其余的N个量子都会有同样的反应。这是一九八二年，法国物理学家艾伦爱斯派克特（Alain Aspect）和他的小组成功地完成的一项实验。
量子纠缠的现象已经被证实了，但是，究竟是什么本质原因，科学家莫衷一是，至今没有合理的科学论断。虽然原因没有找到，但是不妨碍量子纠缠的实际应用。中国科学家最先掌握了量子纠缠的规律，把它应用于通讯领域，就是我只要用一组编码指挥了我手里的量子的运动方式，你手里的量子，只要和我是同样的来源，也会有同样的运动规律（更加诡异的是，这个对应变动居然没有时间差，是同时变化的），于是你就知道我要通知你什么内容了。这是最高级的保密通讯，别人首先没有同一来源的量子，其二也不明白这个变化的规律究竟代表什么，这就决定了你我之间唯一的单线信息交流，别人完全没法破译。
回到你的原题，这个“传输”就不是“实物传输”了，而是一种不知道究竟什么能耐的微观对应关系在“传输”对应的运动关系。我这儿只是用了“对应关系”的说法，因为究竟是什么在驱动同源量子的对应转变，至今人类还还没有知道。。。
这就是“量子传输”的基本概念了。。
扯远一点，双胞胎之间的心理感应、好朋友之间的无言默契、男女之间说不出道理的一见钟情，还有玄之又玄的“缘分”。。。都可能是量子传输现象的体现。。

中国实现世界上最远距离的量子态隐形传输（2010年06月04日 08:53　来源：《光明日报》）量子态隐形传输穿越大气层证实为全球化量子通信网络奠定基础。由中国科大和清华大学组成的联合小组成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输，16公里的传输距离比原世界纪录提高了20多倍。实验结果首次证实了在自由空间进行远距离量子态隐形传输的可行性,为全球化量子通信网络最终实现奠定了重要基础。据联合小组研究成员彭承志教授介绍，量子态隐形传输是一种全新通信方式,它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,是未来量子通信网络的核心要素。利用量子纠缠技术,需要传输的量子态如同科幻小说中描绘的“超时空穿越”，在一个地方神秘消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方瞬间神秘出现。这一奇特的现象引起了学术界广泛兴趣。2004年，这个小组利用多瑙河底的光纤信道,成功地将量子态隐形传输距离提高到600米。但由于光纤信道中的损耗和环境的干扰,量子态隐形传输的距离难以大幅度提高。2004年，中国科大潘建伟、彭承志等研究人员开始探索在自由空间实现更远距离的量子通信。在自由空间,环境对光量子态的干扰效应极小,而光子一旦穿透大气层进入外层空间,其损耗更是接近于零,这使得自由空间信道比光纤信道在远距离传输方面更具优势。这个小组2005年在合肥创造了13公里的自由空间双向量子纠缠分发世界纪录,同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。2007年开始，中国科大——清华大学联合小组在北京八达岭与河北怀来之间架设长达16公里的自由空间量子信道，并取得了一系列关键技术突破，最终在2009年成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输，证实了量子态隐形传输穿越大气层的可行性，为未来卫星中继的全球化量子通信网络奠定了可靠基础。联合小组在自由空间量子通信领域的一系列工作,得到了科技部重大科学研究计划、中科院知识创新工程重大项目和国家自然科学基金项目等支持,并引起了国际学术界的广泛关注,出版的英国《自然》杂志子刊《自然·光子学》以封面论文形式发表了这一研究成果。英国的《新科学家》、美国的《今日物理》、美国物理学会新闻网站均及时报道了这个研究成果。