纠缠光子实现图像“传送”—无需通过网络传输数据

约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学和西班牙光子科学研究所的研究人员发表了一篇论文，展示了如何在网络上“传送”图像——而无需信息在节点间物理传输。

“传统上，两个通信方在量子领域内也是如此，都是物理上从一方发送信息到另一方，”威特大学的教授和主要首席研究员安德鲁·福布斯解释道。“现在，我们可以传送信息，使其从不在连接中物理传输——这是《星际迷航》中的技术变成现实。”

研究团队的“传送”展示了使用两个纠缠光子——通过量子力学相互连接，以至于一个变化时另一个也会变化——和一个非线性光学探测器来传输图像数据。这对光子中的一个，没有数据，被发送到图像要传输的节点——然后以图像的“模式”编码，这可以在接收端的光子的纠缠双胞胎中读取。这种方法意味着图像数据本身从未出现在网络上，因此无法被窃听。

“这个协议拥有传送的所有特点，除了一个关键成分：它需要一个明亮的激光束来使非线性探测器有效，这样发送者就能知道要发送什么，但不需要知道，”福布斯解释说。“从这个意义上说，它并不严格意义上的传送，但如果非线性探测器能被制造得更有效，将来可能是。”

“我们希望这个实验展示了这个过程的可行性，能激励非线性光学领域进一步的进步，推动全量子实现的极限，”共同领导该项目的亚当·瓦列斯博士补充说。

“从实际角度来看，我们目前展示的配置已经可以用来在两方之间建立一个高维度的安全通信渠道，前提是该协议不需要用单光子喂养，就像量子中继器那样。

“我们现在必须小心，”瓦列斯半开玩笑地指出，“因为这种配置无法阻止欺骗性发送者保留要传送的信息的更好副本，这意味着如果斯科蒂愿意的话，我们可能最终在《星际迷航》世界里遇到许多斯波克先生的克隆人。”

研究人员，他们在这篇文章的主要图片中命名了首席作者贝伦妮斯·塞普顿博士，对于概念验证实验至关重要，他们在《自然通讯》杂志上以开放获取条款发表了他们的发现。