【大紀元10月9日訊】(大紀元記者徐豐喜編譯報導)物理學家發現量子通訊中的一個奇怪現象,當兩條沒有通訊能力的量子通道放在一起時,卻可互相幫助而產生通訊能力,由於這種現象在古典通訊學上找不到對應,為量子通訊領域增添了更大的複雜度。
這項研究成果是由IBM公司研究部門的葛雷米‧史密斯(Graeme Smith)與洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)的約翰.亞德(Jon Yard)發表在最新一期的《科學》期刊中。
史密斯和亞德表示,對於任何一種通訊網絡而言,最重要的是控制通道的雜訊。減少雜訊可以增加通道的傳輸能力,而通道傳輸能力一般定義為位元數,在量子通訊中則定義為量子位元,如果通道傳輸能力是零,則表示它無法傳送任何一個位元。
數十年來,科學家們使用1948年由克勞德.夏農(Claude Shannon)所建立的誤碼校正技術,將之廣泛應用於古典的通訊系統中,例如手機、互聯網與太空通訊等。在古典的通訊原理中,通道的傳輸能力是可以相加的,當兩個通道一起使用時,它們的傳輸能力變成原來的兩倍。
但是量子通訊對現今的科學家們來說仍然有許多迷,科學家們最近的研究發現,兩條沒有通訊能力的量子通道放在一起使用時,卻能夠產生通訊能力,就好像兩條斷掉的電話線一起使用時卻可以傳送訊號一樣。這個發現顯示了兩個現象,第一是量子通道的傳輸能力並不能使用簡單的加法,第二是單獨一條量子通道的傳輸能力並不能完全代表它本身的傳輸能力。
史密斯表示:「一般我們都會認為沒有傳輸能力的通道是沒用的東西,但是當你把兩條通道放在一起,它們似乎出現相互合作的關係,而使傳輸能力增加了。這種現象在古典通訊中不曾出現過,令我們感到驚訝。」
科學家們解釋這種現象為「超活化」現象,他們解釋道,量子通道具有兩種傳輸能力,「獨自能力」是指通道本身傳輸訊號的能力,而「輔助能力」則是一通道讓另一通道增加了傳輸訊號的能力,實驗發現「輔助能力」的至少等於「獨自能力」的一半大。
在實驗中發現兩條沒有通訊能力的通道可以產生超過0.01量子位元的傳輸能力,似乎每個通道有能力幫助另外一個通道增加傳輸能力。史密斯表示:「這些通道有一些奇怪的性質,儘管當它們本身雜訊太大而無法使用量子通訊的方式傳送資料時,但是它們卻可以使用古典的通訊方式傳送資料,而我們發現,當兩個對稱的通道放在一起時,它們可以讓古典通訊的傳輸能力轉換成為量子通訊的傳輸能力。」
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