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中國(guó)“墨子號(hào)”在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)量子糾纏分發(fā)
中新社合肥6月16日電 (記者 張素 吳蘭)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉及其同事彭承志等組成的研究團(tuán)隊(duì),16日在合肥宣布,“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)星地雙向量子糾纏分發(fā)。
6月16日,相關(guān)成果以封面論文的形式發(fā)表在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。潘建偉團(tuán)隊(duì)同日在位于合肥的中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)。
量子糾纏是指兩個(gè)或多個(gè)粒子共同組成的量子狀態(tài),無(wú)論粒子之間相距多遠(yuǎn),測(cè)量其中一個(gè)粒子必然影響其他粒子,就像有“心靈感應(yīng)”。愛(ài)因斯坦稱這種現(xiàn)象為“鬼魅般的超距作用”。
潘建偉解釋,量子糾纏非常脆弱,會(huì)隨著光子在光纖內(nèi)或地表大氣中的傳輸距離而衰減,以往的量子糾纏分發(fā)實(shí)驗(yàn)只停留在百公里的距離。有兩種途徑可以擴(kuò)展量子糾纏分發(fā)的距離,一種是利用量子中繼,另一種是利用衛(wèi)星。
潘建偉說(shuō),星地間的自由空間信道在遠(yuǎn)程量子通信中比光纖更具可行性,“結(jié)合衛(wèi)星的幫助,可以在全球尺度上實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的量子糾纏分發(fā)”。
2016年8月16日,中國(guó)成功發(fā)射“墨子號(hào)”,衛(wèi)星的科學(xué)任務(wù)之一是“雙向星地量子糾纏分發(fā),實(shí)現(xiàn)大尺度量子非定域性檢驗(yàn)”。當(dāng)“墨子號(hào)”過(guò)境時(shí),它同時(shí)與青海德令哈站和云南麗江站兩個(gè)地面站建立光鏈路,量子糾纏光子對(duì)從衛(wèi)星到兩個(gè)地面站的總距離平均達(dá)2000公里,并以每秒1對(duì)的速度在地面相距超過(guò)1200公里的兩個(gè)站之間建立量子糾纏。
潘建偉介紹,在實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)星地雙向量子糾纏分發(fā)的基礎(chǔ)上,還實(shí)現(xiàn)空間尺度下嚴(yán)格滿足“愛(ài)因斯坦定域性條件”的量子力學(xué)非定域性檢驗(yàn)。
《科學(xué)》雜志封面上,“墨子號(hào)”從星空向地面發(fā)出的兩道激光宛如兩條腿,一前一后好似“邁出一步”。潘建偉也說(shuō),此次所獲成果也象征量子通信向?qū)嵱眠~進(jìn)一步,為未來(lái)開(kāi)展大尺度量子網(wǎng)絡(luò)和量子通信實(shí)驗(yàn)研究,以及開(kāi)展外太空廣義相對(duì)論、量子引力等物理學(xué)基本原理的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)奠定了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。
他還透露,“墨子號(hào)”其他科學(xué)任務(wù)比如高速星地量子密鑰分發(fā)、地星量子隱形傳態(tài)等均在有序進(jìn)行,預(yù)計(jì)在2017年年內(nèi)產(chǎn)出更多科學(xué)成果。(完)
編輯:周佳佳
關(guān)鍵詞:“墨子號(hào)” 千公里級(jí)量子 糾纏分發(fā)
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