德國科學家成功糾纏相距 33 公里的 2 個原子

一個數據傳輸完全不會被駭客攻擊的網路，可以在量子糾纏現象的幫助下成為現實。來自德國的一群科學家最近證明相隔 33 公里原子於光纖上糾纏，推進更安全的量子網路研究。

量子糾纏（quantum entanglement）是一種不可思議的量子現象，當 2 個或幾個粒子相互作用後會綜合成「整體性質」，無法再單獨描述粒子特性，只能整體看待該系統，檢查其中一個粒子就能得知另一個粒子的狀態；更奇怪的是，改變其中一個粒子某些特性，它的伙伴會立刻跟著受影響，無論它們相距多遠。

這種訊息「傳送」的速度比光速還快，連愛因斯坦都覺得過分，因此他將其描述為「鬼魅般的超距作用」（spooky action at a distance）。

近幾十年來，量子糾纏現象已在實驗中證實，且科學家也利用這種奇異性質達成長距離快速傳輸數據目的，最近來自德國慕尼黑大學與薩爾蘭大學的研究團隊，更創下 2 個原子透過光纖進行量子糾纏的最遠距離記錄。

團隊首先將 2 個銣原子以 700 公尺光纖隔開，接著光纖再透過其他線路延伸長達 33 公里，接著以雷射脈衝激發銣原子，使其射出與銣原子產生量子糾纏的光子，然後光子沿著光纖電纜發送於接收站相遇，研究人員再對光子進行測量使其糾纏——由於它們已與原先的銣原子糾纏，因此銣原子也跟著糾纏。

雖然之前就有光子在更遠距離糾纏的紀錄，但新研究刷新 2 個原子於光纖上糾纏的距離，團隊表示這是實現量子網路的重要一步，更重要的是研究表明它們可以使用現有光纖基礎設施運行，之後應該也能與衛星技術結合。

新論文發表在《自然》（Nature）期刊。

（首圖來源：pixabay）