中国“墨子号”再创新纪录 首次实现1200公里地表量子态传输
发布时间：2022-05-07
信息来源：新华网
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- 墨子号;量子纠缠;量子通信网络;光学一体化粘接技术;量子隐形传态
编者按: 由于量子纠缠的神秘特性，加上“薛定谔的猫”这个老梗的气氛烘托，导致不少人对量子通信产生天马行空的幻想。实际上呢， 1200公里地表量子态传输差不多就是现阶段科学家能做到的最好成绩了。众所周知，“墨子号”是一颗量子科学实验卫星，其主要的两项实验是基于量子纠缠的量子秘钥分发和量子隐形传态。这里的“隐形传态”，并非大家想象中实现粒子瞬移的传送门，而是利用纠缠粒子的超距作用，将本地量子的属性，复制到远方的量子，它依然要借助传统信道交换信息，所以，想象中的“超光速”信息传送也是不存在的。这一次潘院士团队解决了量子光干涉难题，扫清了量子通讯应用道路上的又一重障碍。量子通讯属于前沿科技，前面没有路，那就走出自己的路！
记者5月6日从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟院士及同事彭承志、陈宇翱、印娟等利用“墨子号”量子科学实验卫星，近期首次实现了地球上相距1200公里两个地面站之间的量子态远程传输，向构建全球化量子信息处理和量子通信网络迈出重要一步。
利用量子隐形传态实现远距离量子态传输，是构建量子通信网的重要途径。但在实现过程中，量子纠缠分发的距离和品质会受到信道损耗、消相干等因素影响，如何突破传输距离限制，一直是国际量子通信研究的核心问题之一。
中国发射的全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”，为人类探索远距离量子通信提供了新平台。但受大气湍流影响，光子在大气信道中传播后，实现基于量子干涉的量子态测量非常困难。
近期，潘建伟团队创新性地将光学一体化粘接技术应用到空间量子通信领域，实现了具有超高稳定性的光干涉仪，无需主动闭环即可长期稳定，克服了远距离湍流大气传输后的量子光干涉难题。他们结合基于双光子路径—偏振混合纠缠态的量子隐形传态方案，在中国云南丽江站和青海德令哈地面站之间完成了远程量子态的传输验证，并且在实验中对六种典型的量子态进行了验证，传送保真度均超越了经典极限。
2012年，潘建伟团队在国际上首次实现百余公里自由空间量子隐形传态。10年后，他们成功实现突破，创造了1200公里地表量子态传输的新世界纪录。
日前，国际权威学术期刊《物理评论快报》发表了该成果。审稿人认为，“这个实验比以前的实验更具挑战性，克服了重大技术挑战，对未来量子通信应用具有重要意义。”(徐海涛 陈诺)
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