中國科學家實現世界最遠距離量子通訊傳輸實驗
近期,中國科學家實現了目前世界上最長距離的“量子通訊傳輸”()或則稱為“物質頓時傳送技術”技術。來自中國科技學院和復旦學院的研究人員在南京國家實驗室完成了她們的自由空間量子通訊實驗,而且成功地將通訊距離延展到了10英里。在這之前量子傳輸距離,這項傳輸距離的最大值僅為幾百米。
須要說明的一點是量子傳輸距離,量子通訊與我們從懸疑小說中了解到的并不相同,在懸疑連續劇或小說中一個地方的物體或人可以在另一個地方完美的復制下來。在量子通訊中,兩個光子或離子產生糾纏態,當一個的量子態發生改變另一個也急劇改變,就好像它們始終連在一起。因此能讓量子信息實現遠距通訊。
曾被愛因斯坦也稱幽靈般的超距離作用(ata)的“量子糾纏”,指的是,在量子熱學中,有共同來源的兩個微觀粒子之間存在著某種糾纏關系,不管它們被分開多遠,只要一個粒子發生變化能夠立刻影響到另外一個粒子,即兩個處于糾纏態的粒子無論相距多遠,都能“感知”和影響對方的狀態,這就是量子糾纏。
因為量子糾纏的存在,促使光子、電子甚至是原子之間互相影響互相阻礙地共同傳輸。理論上講,這些糾纏可以使兩點之間,不論距離的即時通訊順利完成。在先前的實驗中,光子被限制在數百米長的光纖信道內,以確保它們的狀態不發生改變,盡管這么,光纖傳輸的保密性差,易被監聽。現在,中國科學家把糾纏態的高能光子對穿過10英里長的自由空間通道,量子保密通訊技術的化學原理保證了其絕對安全性。這一距離是目前國際上自由空間糾纏光子分發的最遠距離,也是目前國際上沒有監聽漏洞量子秘鑰分發的最大距離。
研究人員發覺,在這個距離上接收端的光子仍能響應留在后方的光子狀態變化。遠距傳輸的平均保真度為89%。這項突破意味著不久的未來量子通訊應用將能擴大到全球規模。
該實驗由中國科技學院的科學家潘建偉院士主導,實現了