1200公里！“墨子號”天上助力，量子通信誕生“新紀錄”！

2022-05-08 11:14:00來源：新華社

記者5月6日從中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉院士及同事彭承志、陳宇翱、印娟等利用“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星，近期首次實現了地球上相距1200公里兩個地面站之間的量子態(tài)遠程傳輸，向構建全球化量子信息處理和量子通信網絡邁出重要一步。

利用量子隱形傳態(tài)實現遠距離量子態(tài)傳輸，是構建量子通信網的重要途徑。但在實現過程中，量子糾纏分發(fā)的距離和品質會受到信道損耗、消相干等因素影響，如何突破傳輸距離限制，一直是國際量子通信研究的核心問題之一。

中國發(fā)射的全球首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”，為人類探索遠距離量子通信提供了新平臺。但受大氣湍流影響，光子在大氣信道中傳播后，實現基于量子干涉的量子態(tài)測量非常困難。

在西藏阿里觀測站，“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星過境，科研人員在做實驗（2016年12月10日攝，合成照片）。新華社記者金立旺攝

近期，潘建偉團隊創(chuàng)新性地將光學一體化粘接技術應用到空間量子通信領域，實現了具有超高穩(wěn)定性的光干涉儀，無需主動閉環(huán)即可長期穩(wěn)定，克服了遠距離湍流大氣傳輸后的量子光干涉難題。他們結合基于雙光子路徑—偏振混合糾纏態(tài)的量子隱形傳態(tài)方案，在中國云南麗江站和青海德令哈地面站之間完成了遠程量子態(tài)的傳輸驗證，并且在實驗中對六種典型的量子態(tài)進行了驗證，傳送保真度均超越了經典極限。

2012年，潘建偉團隊在國際上首次實現百余公里自由空間量子隱形傳態(tài)。10年后，他們成功實現突破，創(chuàng)造了1200公里地表量子態(tài)傳輸的新世界紀錄。

中國“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星首席科學家潘建偉在中國科學技術大學的辦公室內與“墨子號”量子衛(wèi)星模型合影（2018年12月13日攝）。新華社記者張端攝

日前，國際權威學術期刊《物理評論快報》發(fā)表了該成果。審稿人認為，“這個實驗比以前的實驗更具挑戰(zhàn)性，克服了重大技術挑戰(zhàn)，對未來量子通信應用具有重要意義?！?/p>

記者：徐海濤、陳諾

海報：艾倩、陳諾

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