一项新的量子技术可能改变我们观察宇宙的方式

根据一项来自澳洲及新加坡合作的研究显示，一种被称为受激拉曼绝热通道(Stimulated Raman adiabatic passage，STIRAP)的新型量子技术可以强化光学特长基线干涉技术(Very-long-baseline interferometry，VLBI)，这个过程允许量子在讯息无损的情况下传输，使VLBI探测到以前不可见的波长。

VLBI就是把几个世界各地的望远镜联合起来，达成一架地球大小望远镜的观测效果，除了应用于拍摄M87中心黑洞，科学家也应用于前不久揭露的人马座A*首张影像。

近十年以来，系外行星的研究取得了飞越性的进展，随著科学家捕捉到超大质量黑洞的图像，重力波天文学也俨然成为了一个新的领域。得益于干涉测量学的应用，高灵敏度的仪器及灵活的全球网际网路资讯，世界各地天文台也让VLBI技术在地球范围内达到了极限。

经典的干涉测量仍然受到物理限制的阻碍，包含资讯丢失、杂讯以及这些光在本质上通常是量子的事实，透过解决这些限制，VLBI将可用于更精细的天文观测。

而克服此项限制的关键则是使用STIRAP这样的新型技术，它包含了使用两个干涉光源在两个适用的量子态之间传输光学资料，应用于VLBI时，将不会受到常见的杂讯及损耗问题影响，为了验证他们的理论，研究团队设置了两个距离很远的设施，模拟收集天文照片时的情景，在编码器阶段，讯号透过STIRAP技术捕获到量子储存器中，这种能力将改变干涉技术的游戏规则，从而使量子成像在光学波段的解析度提高1000至100000倍。

如此一来，邻近恒星周围的小行星、太阳系的细节、恒星表面的运动、吸积盘以及黑洞视界的潜在细节都将一一揭露，该技术若配合下一世代的望远镜制作，天文台将有另一种方式来捕捉我们宇宙中一些最难以接近或观察到的天体影像。（编译／许晋翊）

资料来源：Universe today

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