中国墨子号在国际上首次实现千公里级量子纠容易

中国“墨子号”在国际上首次实现千公里级量子纠缠分发

中新社合肥6月16日电 ( 张素 吴兰)中国科学技术大学教授潘建伟及其同事彭承志等组成的研究团队，16日在合肥宣布，“墨子号”量子科学实验卫星在国际上首次成功实现千公里级星地双向量子纠缠分发。

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量子纠缠是指两个或多个粒子共同组成的量子状态，无论粒子之间相距多远，测量其中一个粒子必然影响其他粒子，就像有“心灵感应”。爱因斯坦称这种现象为“鬼魅般的超距作用”。

潘建伟解释，量子纠缠非常脆弱，会随着光子在光纤内或地表大气中的传输距离而衰减，以往的量子纠缠分发实验只停留在百公里的距离。有两种途径可以扩展量子纠缠分发的距离，一种是利用量子中继，另一种是利用卫星。

潘建伟说，星地间的自由空间信道在远程量子通信中比光纤更具可行性，“结合卫星的帮助，可以在全球尺度上实现超远距离的量子纠缠分发”。

2016年8月16日，中国成功发射“墨子号”，卫星的科学任务之一是“双向星地量子纠缠分发，实现大尺度量子非定域性检验”。当“墨子号”过境时，它同时与青海德令哈站和云南丽江站两个地面站建立光链路，量子纠缠光子对从卫星到两个地面站的总距离平均达2000公里，并以每秒1对的速度在地面相距超过1200公里的两个站之间建立量子纠缠。

潘建伟介绍，在实现千公里级星地双向量子纠缠分发的基础上，还实现空间尺度下严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验。

《科学》杂志封面上，“墨子号”从星空向地面发出的两道激光宛如两条腿，一前一后好似“迈出一步”。潘建伟也说，此次所获成果也象征量子通信向实用迈进一步，为未来开展大尺度量子络和量子通信实验研究，以及开展外太空广义相对论、量子引力等物理学基本原理的实验检验奠定了可靠的技术基础。

他还透露，“墨子号”其他科学任务比如高速星地量子密钥分发、地星量子隐形传态等均在有序进行，预计在2017年年内产出更多科学成果。(完)