用于寫入和讀取具有非常快速粒子的量子消息的新字母表

量子信息依賴于在量子粒子中寫入消息并以可靠的方式讀出它們的可能性。然而，如果粒子是相對論的，意味著它以接近光速的速度移動，則標準技術不可能明確地解碼消息，因此通信失敗。

由于引入了一種新方法，維也納大學和奧地利科學院的研究人員開發(fā)出了以極高速度傳輸的量子信息的可靠解碼。結果發(fā)表在“ 物理評論快報”雜志上，為量子信息和量子通信技術應用開辟了新的可能性。

想象一下以下情況：安娜和比爾希望通過使用量子粒子的屬性來交換信息，比如電子的自旋，這是粒子旋轉的內在形式。比爾盡快得到安娜的信息，所以安娜必須以最快的速度發(fā)送電子，非常接近光速。鑒于安娜在其實驗室中定位了電子，海森堡不確定性原理禁止以任意精度定義電子的速度。當電子以極高的速度傳播時，狹義相對論和量子物理學之間的相互作用導致自旋和電子的速度糾纏在一起。由于這種相關性比經典可能的更強，比爾無法用標準方法讀出旋轉。安娜和比爾可以改善他們的溝通策略嗎?

由維也納大學的?aslavBrukner和奧地利科學院的量子光學和量子信息研究所(IQOQI-維也納)領導的一組研究人員介紹了安娜和比爾使用的標準字母表的新穎替代品。他們的技術保證了由Anna編寫并由Bill讀取的信息可以毫不含糊地解碼，即使粒子根據量子力學行為，因為海森堡的不確定性原理，以及由于其非常高的速度而具有狹義相對性。

“ 物理評論快報 ”(Physical Review Letters)雜志上發(fā)表的新方法為量子粒子的旋轉提供了一個新的定義，這種定義很快就會發(fā)生。因此，它修改了Anna寫入消息的方式和Bill讀取消息的方式。這種技術的關鍵在于消息在電子靜止時使用的標準字母表和在電子傳播速度非?？鞎r使用的新字母表之間的寫入和讀取方式的“翻譯”。

“這些結果表明這種翻譯程序可以開辟相對論量子信息的新應用，”該論文的第一作者弗拉米尼亞賈科米尼說。例如，這種技術可能有助于基于衛(wèi)星的量子通信，其中攜帶消息的粒子必須在兩個遠點之間快速傳播。