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美國《科學》雜誌以封面報道了中國科研團隊量子糾纏分發的成果。(新華社)
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中國
 1200公里量子糾纏實現 全球首次

【明報專訊】中國科學技術大學潘建偉團隊借助2016年升空的量子科學衛星「墨子號」,成功向相距1200公里的青海德令哈和雲南麗江兩個地面站分發糾纏態的量子,是全球首次證明量子糾纏的距離可達1200公里,為未來量子通訊踏出第一步。國際學術期刊《科學》前日刊登這一成果。下一步,潘建偉團隊計劃在相距7400公里的中國和奧地利之間實現洲際量子分發。

量子糾纏是量子力學一種奇特現象,處於糾纏態的兩個量子不論相距多遠都存在一種關聯,其中一個的狀態發生改變(例如人們對其進行觀測),另一個的狀態也會即時發生相應改變,可用於遠程加密通訊。而把兩個處於糾纏態的量子分發到兩處的操作,就叫量子糾纏分發。2016年「墨子號」升空的任務之一,就是從衛星向地面發射糾纏量子。

據量子衛星科學應用系統總設計師彭承志稱,「墨子號」運行在500公里高的軌道上,衛星上的糾纏源設備每秒產生800萬對糾纏光子(光子是量子的一種),衛星經過中國上空時,同時與青海德令哈站和雲南麗江站兩個地面站建立光鏈路,以每秒1對的速度在兩站之間建立兩個光子的量子糾纏,傳輸衰減僅僅是同樣距離地面光纖的一萬億分之一。

不過,新加坡國立大學的Alexander Ling指出,潘建偉團隊這次在地面站上接收到的光子只有600萬分之一,雖然考慮到衛星每秒8公里的速度,這已經是不錯的結果,但距離實踐量子通信還遠遠不夠。

「這是通向全球量子保密通信、甚至是量子互聯網的第一步」,奧地利維也納大學物理學家Anton Zeilinger稱,「潘建偉團隊的論文證實了中國政府做了正確的決定。我個人堅信未來的互聯網是基於量子力學原理的」。下一步,潘建偉團隊希望在中國和奧地利之間實現量子分發,難度在於衛星要在經過中國時先發出一對光子中的一粒,保留另一粒,等衛星轉到奧地利上空時再發出另一粒。

 
 
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