芝加哥費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的粒子加速器。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室，科學(xué)家將信息編碼成中微子束，而后發(fā)射并穿過240米厚的巖石。這種方式的信息編碼在歷史上還是第一次
一幅介紹實(shí)驗(yàn)的圖表。實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家使用了大功率粒子加速器和重達(dá)幾噸的接收器，加速器的環(huán)形軌道長2.5英里（約合4023米）
科學(xué)家們和中微子探測器的合影，該探測器位于330英尺深的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的地下
薩德伯里中微子天文臺(tái)，位于地下2000米的一個(gè)礦井，利用重水幫助探測中微子。中微子通信的發(fā)射和接收需要借助高科技設(shè)備
科學(xué)家利用中微子通信的設(shè)想已提出數(shù)載，但如何方便地發(fā)射和探測中微子，把信息有效地調(diào)制給中微子并解調(diào)出來，一直是有待解決的難題。據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)3月14日?qǐng)?bào)道，科學(xué)家首次成功采用幾乎無質(zhì)量的一束中微子，以接近光的速度穿過240米厚的石頭傳遞信息。這個(gè)團(tuán)隊(duì)已將相關(guān)研究論文提交給《現(xiàn)代物理學(xué)雜志》。
該論文的第一作者、美國北卡州立大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程教授丹描述這項(xiàng)研究說：“不使用衛(wèi)星或電纜，人們通過使用中微子可在地球上任意兩點(diǎn)間交流。中微子的通信系統(tǒng)會(huì)比現(xiàn)在的通訊系統(tǒng)更復(fù)雜，其在未來將有重要的戰(zhàn)略用途?！?br>
大多數(shù)通信是通過發(fā)送和接收電磁波完成，但電磁波不能夠輕易通過很多種物質(zhì)，會(huì)被水和山以及許多其他液體和固體阻擋住。中微子是一種質(zhì)量極小、又不帶電的中性基本微粒，它能以近乎光速進(jìn)行直線傳播，并極易穿透鋼鐵、海水，而本身能量損失很少，因此是一種十分誘人的理想信息載體。
研究人員在費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室使用了兩個(gè)關(guān)鍵設(shè)備。第一個(gè)是世界上最強(qiáng)大的粒子加速器，通過讓質(zhì)子沿著2.5英里周長的軌道加速，然后用碳靶碰撞它們而打出高強(qiáng)度的中微子束。第二個(gè)是位于地下100米洞穴中被稱作MINERvA的重達(dá)幾噸重的探測器。由于在探測時(shí)，中微子不容易被探測到，所以用這種探測器來探尋，會(huì)從大約上百億個(gè)微粒中探測到一個(gè)。
通信測試進(jìn)行了兩個(gè)小時(shí)，期間加速器正加速到其充分強(qiáng)度的一半時(shí)，MINERvA探測器在同期采集到了通信測試的交互數(shù)據(jù)。具體操作是，在一端，科學(xué)家使用中微子發(fā)送的信息被轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制代碼，換言之，把單詞“中微子”描繪成一系列的“1”和“0”；在另一端，用MINERvA探測器探測到中微子，計(jì)算機(jī)把其傳過來的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成英語，于是“中微子”這個(gè)詞被成功接收。
參與這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的美國羅徹斯特大學(xué)物理教授弗蘭德說：“顯然，我們目前使用中微子傳遞信息的技術(shù)還需要大量的高科技設(shè)備，這在現(xiàn)今是不實(shí)用的。但這一步是促使現(xiàn)今技術(shù)朝向未來實(shí)際應(yīng)用中微子通信的一個(gè)示范演示?！?/p>
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