經濟觀察網記者陳伊凡中國科學技術學院7月2日官網發布消息稱，中國科學技術學院潘建偉院士及其朋友陸朝陽、劉乃樂、汪喜林等通過調控六個光子的偏振光、路徑和軌道角動量三個自由度，在國際上首次實現18個光量子比特的糾纏，刷新了所有數學體系中最大糾纏態制備的世界紀錄。該成果以“編輯推薦”的方式發表在《物理評論快報》上，從投稿經國際同行評議到被即將接收，只用了三個禮拜的時間。不過，記者致信中科院宣傳局，稱目前團隊不接受專訪，相關信息已在科大學官網上發布。
因為量子信息技術的巨大潛在價值，歐美各國都在積極整合各方面研究力量和資源。以前，潘建偉就曾告訴記者，主要競爭者來自俄羅斯和西歐。歐共體在2016年4月份發布了《量子宣言》，之后5月份歐共體量子會議上宣布啟動10億美元的量子技術旗艦計劃，以保證歐共體在量子技術方面的主導地位。印度國家科學基金會NSF前段時間即將提出，將“量子飛越：推動下一代量子革命”作為未來重點支持的六大科研前沿之一。
量子估算的技術制高點
多個量子比特的相干操縱和糾纏態制備是發展可擴充量子信息技術，非常是量子估算的最核心指標。量子估算的速率隨著實驗可操縱的糾纏比特數量的降低而指數級提高。但是，要實現多個量子比特的糾纏，須要進列寬精度、高效率的量子態制備和獨立量子比特之間互相作用的精確調控。量子比特數量的降低，致使操縱帶來的噪音、串擾和錯誤也驟然降低。這對量子體系的設計、加工和調控要求極高，對量子糾纏和量子估算的發展構成了一個巨大的綜合挑戰。在“墨子號”升空時，潘建偉就以前回答過記者關于為什么中國成為量子衛星首發國家的問題，“一是我們技術上做得比較早，二是管理上的優勢量子糾纏 通訊，還有就是我們很早就在籌謀發射衛星這件事。”
多粒子糾纏的操縱作為量子估算不可逾越的技術制高點，仍然是國際角力的焦點。2016年末，潘建偉團隊同時實現了10個光子比特和10個超導量子比特的糾纏，刷新并仍然保持著這兩個世界記錄。近日，出于商業目的，盡管IBM、英特爾、谷歌等宣布實現了更高數目的量子比特樣品的加工，并且這種量子比特并沒有產生糾纏態。
潘建偉及其朋友在過去20年仍然在國際上推動著多光子糾纏和干涉測度的發展，并在此基礎上另辟蹊徑地開創了光子的多個自由度的調控方式。2015年，通過實現對光子偏振光和軌道角動量兩個自由度的量子調控技術和單光子非破壞檢測，潘建偉、陸朝陽研究組首次實現單光子多自由度的量子隱型傳態，相關成果被美國數學學會（of）新聞網站《物理世界》（）選為“國際數學學年度突破（theYear）”。隨后，研究組步入實現多光子三個自由度的聯合調控這一“無人區”。
實現產業化
以前，潘建偉就曾在接受專訪時表示，發射量子科學實驗衛星主要有三方面的目的，第一目的是做衛星和地面之間的量子通訊；第二是能否通過衛星實現遠距離的糾纏光子分發，測試量子糾纏現象，并在遠距離地點之間對量子熱學預言的非定域性進行檢驗；第三個目的是做量子信息的遠距離傳送，學術的語言稱作量子隱型傳態。之所以要做衛星和地面之間的量子通訊的緣由是，雖然現今用光纖上網，但量子通訊的訊號在光纖里傳輸一百公里以后，99%的訊號都耗損掉了，這么假如想做一千公里的量子通訊，哪怕是把目前全世界所有頂級技術都用上，每三百年也能夠傳送一個訊號，量子通訊就沒價值了。并且上天以后，通過量子衛星則可以傳播幾百K的秘鑰，大大提升量子保密通訊的秘鑰分發數目。
現在，量子通訊業務早已走出實驗室，實現產業化。“在產業化上，2006年是一個重要的節點”，國科量子CEO戚巍就曾在一次國科嘉禾LP會議上描述這項業務怎樣邁向產業化的路徑，當時潘建偉團隊里實現了百公里光纖的傳輸，在光纖上實現百公里的秘鑰的傳遞，這個就可以借用現今的通訊網路實現秘鑰的傳輸，這項技術意味著它才能真正的走出實驗室，邁向實用。“有一個領域每年以40%的速率在下降，就是數據流量，如此大的數據下降量對安全的需求實際上十分大，安全80%來自于密碼，量子保密通訊提供了一種，理論上惟一證明的絕對安全的密碼體系，所以我們很看好。”
“研究組成功實現了18個光量子比特超糾纏態的實驗制備和嚴格多體純糾纏的驗證量子糾纏 通訊，創造了所有數學體系糾纏態制備的世界紀錄。這一成果可進一步應用于大尺度、高效率量子信息技術，表明我國繼續在國際上推動多體糾纏的研究。”針對這次成果，中國科學技術學院官網發布的文章中表示。