電訊等行業(yè)都希望網(wǎng)絡能夠保證信息安全。近日，美國國家標準技術研究院（NIST）發(fā)布消息稱，其科學家發(fā)明了新型電磁誘導透明（EIT）光譜儀。該光譜儀可以高精度地測量單光子源的特性，使未來通信網(wǎng)絡不易受黑客攻擊成為可能。

量子中繼器操作的關鍵是記憶組件，即使用原子集合簡單地存儲光子信息，并在正確的時刻重新發(fā)送。它的操作涉及到一個原子的能量結(jié)構(gòu)，但一個原子捕捉到光子時，原子的能級上升到一個更高的狀態(tài)。理想狀態(tài)下，原子返回到原來狀態(tài)，并作為另一個光子發(fā)射能量。由于不是任何一個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，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量光子的波長。

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

新型光譜儀可以推動量子通信網(wǎng)絡成為現(xiàn)實，量子通信網(wǎng)絡使用單個離子的光來發(fā)送信息。因為每個信息可以嵌入到單個光子的量子屬性中，所以量子力學的規(guī)律使得對方難以破譯未被發(fā)現(xiàn)的信息。NIST發(fā)明的設備通過測量光子的光譜特性克服了現(xiàn)行的主要技術障礙之一，與傳統(tǒng)光譜儀相比，其效率大幅提升。

單個光子有一個局限性，即無法通過光纖電纜傳輸超過100公里，否則就會消失。能夠處理全球通信的量子網(wǎng)絡需要周期性的站點，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。