中國科學(xué)家實現(xiàn)世界最遠(yuǎn)距離量子通訊傳輸實驗
近期,中國科學(xué)家實現(xiàn)了目前世界上最長距離的“量子通訊傳輸”()或則稱為“物質(zhì)頓時傳送技術(shù)”技術(shù)。來自中國科技學(xué)院和復(fù)旦學(xué)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(xù)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(fù)制下來。在量子通訊中,兩個光子或離子產(chǎn)生糾纏態(tài),當(dāng)一個的量子態(tài)發(fā)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(xiàn)遠(yuǎn)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(xué)中,有共同來源的兩個微觀粒子之間存在著某種糾纏關(guān)系,不管它們被分開多遠(yuǎn),只要一個粒子發(fā)生變化能夠立刻影響到另外一個粒子,即兩個處于糾纏態(tài)的粒子無論相距多遠(yuǎn),都能“感知”和影響對方的狀態(tài),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(shù)百米長的光纖信道內(nèi),以確保它們的狀態(tài)不發(fā)生改變,盡管這么,光纖傳輸?shù)谋Ｃ苄圆?易被監(jiān)聽。現(xiàn)在,中國科學(xué)家把糾纏態(tài)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(shù)的化學(xué)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(fā)的最遠(yuǎn)距離,也是目前國際上沒有監(jiān)聽漏洞量子秘鑰分發(fā)的最大距離。
研究人員發(fā)覺,在這個距離上接收端的光子仍能響應(yīng)留在后方的光子狀態(tài)變化。遠(yuǎn)距傳輸?shù)钠骄Ｕ娑葹?9%。這項突破意味著不久的未來量子通訊應(yīng)用將能擴(kuò)大到全球規(guī)模。
該實驗由中國科技學(xué)院的科學(xué)家潘建偉院士主導(dǎo),實現(xiàn)了