量子信息和传统数据实现同一光纤传输

       长期以来，量子通信因其独特的量子特性而备受关注，但如何有效、安全地传输量子信息一直是科学家们面临的重大挑战。传统观点认为，为了避免传统数据对量子信息的干扰，需要为量子数据提供单独的基础设施或专用通道。然而，迈克尔·库士团队的最新研究成果颠覆了这一观念，证明了量子信息与传统数据可以和谐共存于同一光纤通道中。
 
　　德国莱布尼兹大学光子研究所所长迈克尔·库士领导的团队，首次让量子信息和传统数据“搭乘”同一光纤通道成功传输。这意味着在理论上，未来的量子互联网可使用现有基础设施。相关论文发表于《科学进展Science Advances》杂志。
 
　　光纤电缆是一现代通信网络的基石，通常由细玻璃或塑料纤维组成，以红外光脉冲的形式通过不同的颜色通道传输数据。每个颜色通道对应特定波长的光，从而实现了数据的并行传输。研究人员此前已证明量子数据可通过标准光纤电缆传输，但纠缠光子的纠缠状态极为脆弱，容易受到噪声或其他信号的干扰，导致退相干现象，进而使量子比特失去量子态，数据丢失。
 
　　为了克服这一难题，迈克尔·库士团队创新性地使用了电—光相位调制技术。这项技术能够精确调整激光脉冲的频率，使其与纠缠光子的颜色相匹配，从而在同一颜色通道内实现量子信息与传统数据的并行传输，而不破坏纠缠光子所携带的量子信息。这一技术的成功应用，不仅解决了量子信息传输中的一大难题，更为未来量子互联网的构建提供了宝贵的实践经验。
 
　　该研究成果意味着在未来的量子互联网建设中，我们可以充分利用现有的光纤基础设施，无需额外铺设专用通道，从而大大降低了建设成本和时间周期。此外，随着量子信息与传统数据的并行传输技术的成熟，光纤电缆中的其他颜色通道也将被进一步释放，为传输更多数据提供了可能。
 
　　研究人员表示，最新研究是将传统互联网与量子互联网相结合的重要一步，有助释放光纤电缆中的其他颜色通道，传输更多数据。迈克尔·库士团队的这一成果无疑为量子通信领域注入了一剂强心针。它不仅推动了量子互联网技术的发展，更为人类探索未知世界、构建更加安全、高效的通信网络开辟了新的道路。
 
　　参考资料来源：科技日报