【行業(yè)新聞】美科學(xué)家發(fā)明新型電磁誘導(dǎo)透明光譜儀

 　美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST）發(fā)布消息稱(chēng)，其科學(xué)家發(fā)明了新型電磁誘導(dǎo)透明（EIT）光譜儀。該光譜儀可以高精度地測(cè)量單光子源的特性，使未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)不易受黑客攻擊成為可能。

　　 新型光譜儀可以推動(dòng)量子通信網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)實(shí)，量子通信網(wǎng)絡(luò)使用單個(gè)離子的光來(lái)發(fā)送信息。因?yàn)槊總€(gè)信息可以嵌入到單個(gè)光子的量子屬性中，所以量子力學(xué)的規(guī)律使得對(duì)方難以破譯未被發(fā)現(xiàn)的信息。電訊等行業(yè)都希望網(wǎng)絡(luò)能夠保證信息安全。NIST發(fā)明的設(shè)備通過(guò)測(cè)量光子的光譜特性克服了現(xiàn)行的主要技術(shù)障礙之一，與傳統(tǒng)光譜儀相比，其效率大幅提升。

　　 單個(gè)光子有一個(gè)局限性，即無(wú)法通過(guò)光纖電纜傳輸超過(guò)100公里，否則就會(huì)消失。能夠處理全球通信的量子網(wǎng)絡(luò)需要周期性的站點(diǎn)，可以捕捉光子并在信息不丟失的情況下再次傳送。NIST新型光譜儀可以幫助“量子中繼器”與光子更加有效互動(dòng)。

　　 量子中繼器操作的關(guān)鍵是記憶組件，即使用原子集合簡(jiǎn)單地存儲(chǔ)光子信息，并在正確的時(shí)刻重新發(fā)送。它的操作涉及到一個(gè)原子的能量結(jié)構(gòu)，但一個(gè)原子捕捉到光子時(shí)，原子的能級(jí)上升到一個(gè)更高的狀態(tài)。理想狀態(tài)下，原子返回到原來(lái)狀態(tài)，并作為另一個(gè)光子發(fā)射能量。由于不是任何一個(gè)光子都能與原子很好地相互作用，這就需要正確的顏色或波長(zhǎng)，才能被原子吸收。為制造可靠的中繼器，需要比傳統(tǒng)光譜儀更加精確地測(cè)量光子的波長(zhǎng)。

　　 NIST科學(xué)家利用電磁誘導(dǎo)透明（EIT）技術(shù)，即利用原子能力來(lái)限定光在特定波長(zhǎng)內(nèi)。同時(shí)，該設(shè)備可以集合其它工藝，將EIT新型光譜儀的性能擴(kuò)展到任何其它波長(zhǎng)范圍，且不影響光譜分辨力、高波長(zhǎng)精度和高檢測(cè)靈敏度。這將為夜間構(gòu)建有效量子中繼器提供可靠的工具。

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