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新闻在宇宙中的传播速度是有限的。 就像宇宙中其他物体的移动速度有限一样。 这是法则。 但是,一个量子物理学家团队找到了使这个极限倍增的方法。 通常,新闻传播的终极限制宇宙的带宽为各基本粒子1比特,在光速以下。 这是经典的宇宙,也就是量子物理学尚未涉及时的事物行为习惯。

“新闻传播的终极限制“宇宙带宽”在理论上可倍增”

以下是这个极限的由来。 如果想把1或0组成的新闻发给1光年外的朋友,但是只有一个光子,可以把每一个字节的二进制编码为光子,以光速发给朋友。 这个朋友一年后会收到这个消息。 如果他想用那个光子把二进制消息回复你的话,你需要再等一年。 那个时候,如果你想发越来越多的消息,那就用越来越多的光子。

“新闻传播的终极限制“宇宙带宽”在理论上可倍增”

但是,在2月8日发表在《物理评论快报》( physical review letters )杂志上的论文中,两位量子物理学家指出理论上可以使宇宙带宽增加一倍。

在《单一量子粒子的双向通信》( two-waycommunicationwithasinglequantum Particle )一文中,研究者所述的技术不是用一个粒子发送两个字节的新闻,而是利用和朋友相同的粒子,从而获得相同的技术。

研究人员写道,如果两人想要停止新闻传播,就需要将该粒子放置在不同空之间的位置重叠上。 研究人员之一、奥地利维也纳大学的flavio del santo说:“这一般被描述为在同一时间出现在两个地方。 虽然现实更复杂,但想象两个地方,一个粒子出现,就会更快地理解这个过程。

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这样,爱丽丝和鲍勃( del santo和另一位作者,奥地利量子光学量子通信研究所的borivoje dakić在论文中假设的通信者所取的名字),在通信最初的时候,可以分别拥有相同的粒子。 del santo指出,所有通信者都可以将1比特的新闻( 1或0 )编码为粒子。

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他们的通信速度极限仍然是光速。 爱丽丝给粒子编码1时,鲍勃很快就看不见了。 爱丽丝需要把粒子还给鲍勃。 但是,这种情况很特殊,因为爱丽丝和鲍勃可以分别将1字节的新闻编码为粒子,然后将粒子发送给对方。

粒子到达后,爱丽丝和鲍勃收到的结果将是他们编码的新闻和对方输入的新闻。 如果爱丽丝编码0,鲍勃编码1,他们就会各看一个。 但是爱丽丝知道自己输入了0,所以推测鲍勃输入了1; 鲍勃知道自己输入了1。 因为我推测爱丽丝输入了0。 同样,如果两个个体都输入1或0,则他们接收的结果都为0。

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无论哪种情况,两个新闻接收者都会知道对方发布的新闻,比两个人用一个粒子发布新闻节省了一半的时间。 于是,新闻的带宽增加了一倍。

在现实世界中也可以

虽然刊登在《物理评论快报》上的这篇论文还是纯理论,但del santo和dakić与维也纳大学的实验室团队合作,发现这种做法也可以在现实世界中发挥作用。 该研究结果部分尚未经过同行评议,仅发表在科学预出版平台arxiv上。

使用分光器将光子分离成空之间的重叠状态。 也就是说,从某种意义上说,存在两个地方。 由此,实现了前面论文所述的通信方法。 将字节编码为分离的光子,将它们混合,然后解读接收到的结果。

研究人员还发现,通过微小的改进,该技术可以确保通信安全。 如果像爱丽丝这样的通讯者输入随机的字节串,鲍勃解码了正确的相关情况,除非知道爱丽丝编码的消息,否则窃听者是不会知道鲍勃发给爱丽丝的消息的。

来源:UI科技日报

标题:“新闻传播的终极限制“宇宙带宽”在理论上可倍增”

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