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。
