丹佛 — 被稱為量子糾纏的詭異量子連結的範圍越來越廣。一個團隊在西班牙加那利群島的拉帕爾馬島和特內里費島之間，相隔約 144 公里（89 英里）的距離，傳輸了糾纏光子。維也納大學的物理學家安東·蔡林格是該團隊的領導者，本週在美國物理學會會議上向他的同事們展示了這一成果。
所達到的距離比糾纏光子在空氣中飛行的距離遠 10 倍。當兩個光子或其他粒子處於這種狀態時，無論它們相距多遠，其中一個粒子發生的事情都會決定另一個粒子的命運。蔡林格將這種現象比作投擲一對骰子，每次都會擲出相同的數字。
蔡林格說，研究人員使用雷射在拉帕爾馬島上建立了糾纏光子對，並將每對光子中的一個成員發射到特內里費島上的歐洲航天局 (ESA) 望遠鏡，該望遠鏡必須進行快速、微小的調整才能接收光子。在另一次演示中，洛斯阿拉莫斯國家實驗室的物理學家理查德·休斯描述了他所在小組最近進行的實驗，其中他們將一系列非糾纏光子沿著傳統的 оптическое 光纖發射了 185 公里。
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在這兩種情況下，研究人員都證明了他們可以傳輸隨機定向或偏振的光子，這些光子適用於傳送無法在不破壞資訊的情況下被攔截的訊息。這種被稱為量子金鑰的傳輸可以允許使用者以一種可能無法破解的方式對訊息進行加密。
量子金鑰的範圍受到限制，因為它們通常必須作為單光子傳輸——無論是否糾纏——這可能會在噪聲中丟失。但是，光子無法在不破壞其包含的資訊的情況下被複制。因此，研究人員渴望找出它們可以傳播多遠。
休斯說，他的小組使用了通常用於天文學的高度靈敏探測器。“這是一個建立您可以做什麼的極限的基礎科學成果，”他說。“使用這些探測器，看起來非常有可能走得比 185 公里更遠，”他補充說，也許是 200 公里或更遠。
蔡林格將目光投向了更高的目標——字面意義上。他正在遊說歐空局資助一項實驗，將糾纏光子射向國際空間站，然後再返回地球，他說這可以將糾纏和量子金鑰分發的範圍擴大到 1,500 公里。
蔡林格說，這樣的努力將耗資約 5000 萬美元，需要改進的新光源和接收器以及歐空局成員國的支援。他說，如果該專案獲得批准，實驗可能需要十年才能建立起來。
回到地球上，蔡林格是一個名為 SECOQC 的歐洲研究小組聯盟的成員，該聯盟正在開發一個將縱橫交錯維也納的光纖量子金鑰網路。他說，該小組計劃在明年秋天首次演示該網路。
研究人員表示，他們不知道銀行、政府或其他機構何時或是否會想要採用量子金鑰。“最大的障礙之一是找到想要使用它的人，並說服他們它是安全的，”休斯說。他指出，標準加密“當然對我購買亞馬遜上的東西有效”。
蔡林格補充說，新的量子金鑰發射器的速度仍然比傳統的光纖通訊慢數百萬倍，這使得它們在目前是不切實際的。
那麼他為什麼要進行這些實驗呢？他說，為了測試糾纏範圍的樂趣。“我夢想著在地球和月球之間進行一次實驗。[而且] 如果這個火星任務真的起飛了，”他說，“他們[將]會感到無聊將近一年……所以他們不妨與地球做一個糾纏實驗。”