維也納大學(University of Vienna)一份近期發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上的研究稱,當量子力學和相對論同時起作用之時,傳統的信息解讀方式將失敗。他們引入了一套新的字母表解決了這個問題,確保量子信息正確傳輸。

研究者假設安娜(Anna)和比爾(Bill)使用量子粒子的特性,如電子的自旋特性互通信息。比爾需要很快得到信息,安娜必須將電子以接近光速高速送出。由於安娜的電子位於本地實驗室,根據量子的海森堡(Heisenberg)不確定性,電子的轉速無法精確定義。當電子高速運動時,相對論也起了作用,導致電子的旋轉和運動速度發生糾纏。這種很強的相互作用超出了普通定律使用的範圍,因此如果用普通的信息解讀方式,比爾將無法得到正確的信息。

為了改善兩者的信息溝通,維也納大學的研究者引入了一套新的字母表,確保信息在量子力學和相對論同時作用下也能正確讀寫。

主要研究者弗拉米尼亞.賈科米尼(Flaminia Giacomini)說,他們這一技術的關鍵點在於將電子靜止時可用的以標準字母表構成的信息,「翻譯」成電子高速運動時可以解讀的信息。

賈科米尼說,他們的研究打開了相對論量子信息的應用,比如,將有助於衛星上的量子通信。在那樣的情形下,承載信息的粒子需要在兩地高速移動。◇