x射线可以携带量子信号穿越恒星

量子信号可能比常规通信形式具有许多优势，这让科学家们怀疑，人类是否不是唯一发现这种好处的人。现在，一项新的研究表明，对于假想的地外文明来说，使用x射线的量子传输可能跨越星际距离。

量子通信依赖于一种量子现象纠缠．从本质上讲，两个或两个以上的粒子，如光子，通过纠缠“连接”在理论上，无论它们相距多远，都可以立即相互影响。

纠缠是必不可少的量子隐形传态在这种模式下，数据基本上可以在一个地方消失，在另一个地方重新出现。由于此信息不会在中间空间中传播，因此信息不会丢失。

要实现量子隐形传态，首先要使两个光子纠缠在一起。然后，其中一个光子——一个被传送——被保存在一个位置，而另一个则被传送到任何想要的目的地。

接下来，分析处于目的地量子态的光子——这定义了它的关键特征——这一行为也会破坏它的量子态。纠缠将导致目标光子被证明与它的伙伴完全相同。出于所有的意图和目的，光子从原点“传送”到终点——没有物理物质移动，但这两个光子在物理上是不可区分的。

需要明确的是，量子隐形传态不能以超过光速的速度发送信息，因为目的地光子仍然必须通过传统方式传输。

量子通信的一个弱点是纠缠是脆弱的。尽管如此，研究人员已经成功地传输了保持稳定或稳定的纠缠光子。连贯的足以让量子隐形传态跨越如此之远的距离1400公里．

这样的发现引起了理论物理学家的注意Arjun Berera爱丁堡大学的科学家们想知道量子信号能在多大程度上保持一致。首先，他发现量子相干性可能在银河系的星际距离中存活下来，然后他和同事们发现量子相干性可能在星系间的距离中存在．

“如果地球大气中的光子不能退散到100公里，那么在星际空间中，介质的密度比我们的大气小得多，光子甚至不会退散到星系的大小，”贝雷拉说。

在这项新研究中，研究人员调查了量子通信是否以及如何在星际距离中生存。他们指出，量子信号可能会受到许多因素的干扰，比如星际物体的引力。

科学家们发现，星际信息的最佳量子通信通道是x射线。这样的频率更容易在星际距离内聚焦和探测。(美国宇航局已经测试了深空x射线通信XCOM实验。)研究人员还发现，光学和微波波段也可以实现远距离通信，尽管效果不如x射线。

尽管相干性可能在星际距离中存活，但贝雷拉确实指出，量子信号可能会失去保真度。“这意味着量子态是持续的，但它可以有相移，所以尽管量子信息被保存在这些状态中，但它已经被引力的影响改变了。”因此，它可能“需要在接收端做一些工作来解释这些相移，并能够评估原始状态中包含的信息。”

为什么星际文明可以传输量子信号而不是常规信号?研究人员指出，量子通信可能会允许更强的数据压缩在某些情况下，指数级的快速度比经典频道快。这种效率的提高可能会被证明对相隔星际距离的文明非常有用。

贝雷拉说:“量子通信可能是外星世界的主要通信方式，所以他们只是利用手头的东西向宇宙发送信号。”

科学家们详细描述了他们的发现6月28日在线发表物理评论D．