我國量子態隱形傳輸創世界最遠距離
成功實現16公裡傳輸
2010年06月07日00:00
來源：人民網
人民網北京6月6日電 （記者趙永新）我國科學家在量子通信研究上再次創造世界紀錄：由中國科學技術大學和清華大學組成的聯合小組，成功實現了16公裡的量子態隱形傳輸，這一距離是目前世界最遠距離的20多倍。
6月1日出版的英國《自然—光子學》雜志，以封面文章發表了這一成果，並給予高度評價。
聯合小組成員彭承志教授6日下午在接受記者電話採訪時說，該實驗首次証實了在自由空間進行遠距離量子態隱形傳輸的可行性，向全球化量子通信網絡的最終實現邁出了重要一步。
彭承志說，量子是對原子、電子、光子等物質基本單元的統稱。在量子世界中存在一種類似“心電感應”的現象，即通常所說的“量子糾纏”。“打個比方說，甲乙兩人身處兩地，分別拿一個具有糾纏關系的光子，甲對這個光子進行某種操作，它會發生一些變化，這時乙手中的光子也會發生同樣的變化。”彭承志說，量子態隱形傳輸就是指利用量子糾纏技術，借助衛星網絡、光纖網絡等經典信道，傳輸量子態攜帶的量子信息。“量子態隱形傳輸很像科幻小說中描繪的‘超時空穿越’：外星人在一個地方神秘地消失，不需要任何載體的攜帶，又在另一個地方神秘地瞬間出現。量子態隱形傳輸是未來量子通信網絡的核心要素。與傳統的通信方式相比，它具有絕對安全性和超高信道容量等明顯優勢。”
據介紹，量子態隱形傳輸向人類展示了未來通信的美好前景，一直備受國際科學界的關注。1997年，奧地利蔡林格小組在室內首次完成了量子態隱形傳輸的原理性實驗驗証﹔2004年，該小組利用多瑙河底的光纖信道，成功地將量子態隱形傳輸距離提高到600米。但由於光纖信道中的損耗和環境干擾，量子態隱形傳輸的距離難以大幅度提高。
2004年，中國科大潘建偉、彭承志等研究人員開始探索在自由空間實現更遠距離的量子通信。在自由空間，環境對光量子態的干擾效應極小，而光子一旦穿透大氣層進入外層空間，其損耗更是接近於零，這使得自由空間信道比光纖信道在遠距離傳輸方面更具優勢。
2005年，該小組在合肥創造了13公裡的自由空間雙向量子糾纏分發的世界紀錄，同時驗証了在外層空間與地球之間分發糾纏光子的可行性。
從2007年開始，中國科大—清華大學聯合研究小組在北京八達嶺與河北懷來之間架設了長達16公裡的自由空間量子信道，並取得了一系列關鍵技術突破，最終在2009年成功實現了世界上最遠距離的量子態隱形傳輸。這証實了量子態隱形傳輸穿越大氣層的可行性，為未來基於衛星中繼的全球化量子通信網奠定了可靠基礎。
據彭承志介紹，今后他們將在此前研究的基礎上，朝兩個方向努力：一是借助空間站、衛星等空間平台，實現全球通信網絡﹔二是通過光纖網絡，實現同城用戶的通信。“根據目前的進展，我們預計今后10年內有望建成覆蓋全球的量子通信網絡。”彭承志說。
http://scitech.people.com.cn/BIG5/11796281.html
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