《自然通讯》发布了来自Wits和ICFO的一个国际团队的研究，该研究展示了光的“模式”的类似隐形传态的传输——这是第一种可以在网络上传输图像而无需物理发送图像的方法，也是实现高维纠缠态量子网络的关键一步。
长距离量子通信是信息安全不可或缺的一部分，并且已经在卫星之间的很长距离上用二维状态进行了演示。如果我们将它与经典的对应物进行比较，这似乎就足够了，即发送可以以 1 和 0 编码的位，一次一个。
然而，量子光学使我们能够增加字母表，并在一次拍摄中安全地描述更复杂的系统，例如独特的指纹或面部。
“传统上，即使在量子领域，两个通信方也会将信息从一方物理发送到另一方，”金山大学的首席PI安德鲁·福布斯教授说。
“现在，可以传送信息，使其永远不会物理地通过连接传播 - '星际迷航'技术成为现实。不幸的是，到目前为止，隐形传态只在三维状态下得到证明，因此需要额外的纠缠光子才能达到更高的维度。
在这项研究中，该团队首次以两个纠缠光子作为量子资源进行了高维态量子传输的实验演示，这导致信息似乎从发送者“传送”到接收器。为了取得进展，该团队使用了一种非线性光学探测器，该探测器避免了对额外光子的需求，但适用于任何需要发送的“模式”。
他们报告了一种新的15维技术，该方案可扩展到更高的维度，为具有高信息容量的量子网络连接铺平了道路。
想象一下，客户希望将敏感信息发送到银行，也许是指纹。在传统的量子通信中，信息必须从客户物理发送到银行，始终存在被拦截的风险。在新提出的量子传输方案中，银行向客户发送一个没有信息的单光子，客户在非线性探测器上将其与要发送的信息重叠。
结果，信息出现在银行里，就好像它被传送到那里一样。双方之间从未物理发送过任何信息，因此拦截是徒劳的，而连接双方的量子链路是通过交换量子纠缠光子建立的。
“该协议具有隐形传态的所有特征，除了一个基本要素：它需要明亮的激光束来使非线性探测器高效，以便发送者可以知道要发送什么，但不需要知道，”福布斯解释说。
“从这个意义上说，它不是严格意义上的隐形传态，但如果非线性探测器能够更有效率，它可能会在未来出现。即使就目前而言，它为连接量子网络开辟了一条新途径，将非线性量子光学作为一种资源。
“我们希望这个实验显示该过程的可行性，通过推动完全量子实现的极限，推动非线性光学界的进一步发展，”ICFO的Adam Vallés博士说，他是该项目的负责人之一，他在Wits的博士后奖学金期间参与了该实验。
“我们现在必须谨慎，因为这种配置无法阻止作弊的发送者保留要传送的信息的更好副本，这意味着如果这是斯科蒂想要的，我们最终可能会在星际迷航世界中拥有许多斯波克先生的克隆人。
“从实际的角度来看，我们目前展示的配置已经可以用于为双方之间的量子通信建立高维安全通道，前提是该协议不需要像量子中继器那样用单光子馈送。
Vallés补充道：“使用现有技术进行这种概念验证实验是一段有趣的旅程，我们邀请了来自Wits的Bereneice Sephton博士，感谢她的决心和驯服这种实验性野兽所需的综合技能。这是一项真正的实验室工作，她应该受到称赞。
《福布斯》也表达了同样的观点，“这是一次英勇的实验，Bereneice Sephton博士必须得到认可，因为她是让系统工作并执行关键实验的人。
该团队计划继续朝着这个方向努力，下一步的重点是通过光纤网络进行量子传输。
