記者:徐海濤、陳諾
海報:艾倩、陳諾
記者5月6日從中國科學技術學院據悉,該校潘建偉教授及朋友彭承志、陳宇翱、印娟等借助“墨子號”量子科學實驗衛星,近日首次實現了月球上相距1200公里兩個地面站之間的量子態遠程傳輸,向建立全球化量子信息處理和量子通訊網路邁出重要一步。
借助量子隱型傳態實現遠距離量子態傳輸,是建立量子通訊網的重要途徑。但在實現過程中,量子糾纏分發的距離和品質會遭到信道耗損、消相干等誘因影響,怎么突破傳輸距離限制,仍然是國際量子通訊研究的核心問題之一。
中國發射的全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”,為人類探求遠距離量子通訊提供了新平臺。但受大氣紊流影響,光子在大氣信道中傳播后量子傳輸技術,實現基于量子干涉的量子態檢測十分困難。
在拉薩阿里觀測站,“墨子號”量子科學實驗衛星過境,科研人員在做實驗(2016年12月10日攝量子傳輸技術,合成相片)。新華社記者金立旺攝
近日,潘建偉團隊創新性地將光學一體化粘接技術應用到空間量子通訊領域,實現了具有超高穩定性的光干涉儀,無需主動閉環即可常年穩定,克服了遠距離紊流大氣傳輸后的量子光干涉困局。她們結合基于雙光子路徑—偏振混和糾纏態的量子隱型傳態方案,在中國廣西陽朔站和山東德令哈地面站之間完成了遠程量子態的傳輸驗證,但是在實驗中對六種典型的量子態進行了驗證,傳送保真度均趕超了精典極限。
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型傳態。10年后,她們成功實現突破,創造了1200公里地表量子態傳輸的新世界紀錄。
中國“墨子號”量子科學實驗衛星首席科學家潘建偉在中國科學技術學院的辦公室外與“墨子號”量子衛星模型合照(2018年12月13日攝)。新華社記者張端攝
近日,國際權威學術刊物《物理評論快報》發表了該成果。審稿人覺得,“這個實驗比先前的實驗更具挑戰性,克服了重大技術挑戰,對未來量子通訊應用具有重要意義。”
監制:盧剛|責編:趙岑|校對:張慧