用于写入和读取具有非常快速粒子的量子消息的新字母表

量子信息依赖于在量子粒子中写入消息并以可靠的方式读出它们的可能性。然而，如果粒子是相对论的，意味着它以接近光速的速度移动，则标准技术不可能明确地解码消息，因此通信失败。

由于引入了一种新方法，维也纳大学和奥地利科学院的研究人员开发出了以极高速度传输的量子信息的可靠解码。结果发表在“ 物理评论快报”杂志上，为量子信息和量子通信技术应用开辟了新的可能性。

想象一下以下情况：安娜和比尔希望通过使用量子粒子的属性来交换信息，比如电子的自旋，这是粒子旋转的内在形式。比尔尽快得到安娜的信息，所以安娜必须以最快的速度发送电子，非常接近光速。鉴于安娜在其实验室中定位了电子，海森堡不确定性原理禁止以任意精度定义电子的速度。当电子以极高的速度传播时，狭义相对论和量子物理学之间的相互作用导致自旋和电子的速度纠缠在一起。由于这种相关性比经典可能的更强，比尔无法用标准方法读出旋转。安娜和比尔可以改善他们的沟通策略吗?

由维也纳大学的ČaslavBrukner和奥地利科学院的量子光学和量子信息研究所(IQOQI-维也纳)领导的一组研究人员介绍了安娜和比尔使用的标准字母表的新颖替代品。他们的技术保证了由Anna编写并由Bill读取的信息可以毫不含糊地解码，即使粒子根据量子力学行为，因为海森堡的不确定性原理，以及由于其非常高的速度而具有狭义相对性。

“ 物理评论快报 ”(Physical Review Letters)杂志上发表的新方法为量子粒子的旋转提供了一个新的定义，这种定义很快就会发生。因此，它修改了Anna写入消息的方式和Bill读取消息的方式。这种技术的关键在于消息在电子静止时使用的标准字母表和在电子传播速度非常快时使用的新字母表之间的写入和读取方式的“翻译”。

“这些结果表明这种翻译程序可以开辟相对论量子信息的新应用，”该论文的第一作者弗拉米尼亚贾科米尼说。例如，这种技术可能有助于基于卫星的量子通信，其中携带消息的粒子必须在两个远点之间快速传播。