首次在微波范围内保护量子通信

UPV / EHU物理化学系的Mikel Sanz领导了由着名期刊Nature Communications出版的实验的理论小组。实验已设法准备远程量子态; 即，在微波机制中首次与另一个物理上分离的量子计算机建立绝对安全的通信。这项新技术可能会在未来几年带来一场革命。

在量子旗舰的欧洲大项目中，由UPV / EHU物理化学系QUTIS集团的Mikel Sanz研究员带头 - 与德国和日本研究人员合作进行了一项实验，他们设法制定了一个准备协议在微波机制中进行通信时的远程量子态，“这是所有量子计算机运行的频率。这是第一次在这个范围内这样做的可能性已经被研究过，这可能会在下一次发生一场革命。在安全量子通信和量子微波雷达领域几年，“该项目的首席研究员Mikel Sanz观察到。

远程量子态(称为远程态准备)的准备基于量子纠缠现象，其中纠缠粒子集失去其个性并且表现为单个实体，即使在空间上分离。“因此，如果两台计算机共享这种量子相关性，那么只对其中一台计算机执行操作会影响另一台计算机。可以实现绝对安全的通信，”Sanz解释说。

关于这种远程量子态制备方案的研究始于大约20年前，但到目前为止，通信一直是在可见光范围内进行的。“这是因为在这个范围内的工作可以在室温下进行，因为来自物体的热辐射，仅仅是在室温下的事实，在光学范围内极低，因此在这种通信中几乎不存在干扰，”研究人员解释道。“然而，在微波状态下，会产生数十亿，数万亿的室温光子，这会破坏量子特性，因此要避免所有这些干扰，这些实验必须在接近绝对零度的温度(0.05开尔文)下进行，以限制从身体到最大的辐射，使通信有效“。

在开发这项技术以进行实验的大量工作之后，该团队设法在35厘米的距离内准备了一个远程量子态。“这已经成为一项概念测试，也被称为原理证明，是了解可以继续开发这项技术的第一步。但是，我们相信这是一个非常重要的第一步，可以带来一场革命。下一个十年“，Sanz博士强调。

研究人员指出了可能发生这场革命的两个领域：“一方面，量子通信或密码学，因为这绝对是安全的，而且不必将频率改变到光学范围(如现在所做的那样)防止这种通信中的许多损失。另一方面，超精确的量子计量和量子雷达。不同的雷达应用基于物体检测，这种检测是在微波炉中完成的;并且因为有无人机这样的设备越来越多越来越小，雷达需要具有越来越大的探测能力，以便了解它们的位置。我们正在开发的技术在这方面可以提供很大帮助。“

这项技术所能应用的这些和许多其他应用程序无法在与当前运行的温度一样低的温度下构思，因此“项目目标之一是尝试使该技术在室温下工作。最后，我们所寻求的是将这项技术应用于商业产品，“Sanz总结道。