墨子号量子科學實驗衛星成果-tft每日頭條

墨子号量子科學實驗衛星成果

生活更新时间:2024-11-27 01:39:37

近日，中國科學技術大學潘建偉團隊利用“墨子号”量子科學實驗衛星在遠距離的量子态傳輸方面取得重要實驗進展。該實驗首次實現了地球上相距1200公裡兩個地面站之間的量子态遠程傳輸，向構建全球化量子信息處理和量子通信網絡邁出重要一步。相關研究成果日前在國際學術期刊《物理評論快報》上發表。

墨子号量子科學實驗衛星成果（量子科學實驗衛星新成果）1

遠距離量子态傳輸通常可以利用量子隐形傳态來實現，是構建量子通信網絡的重要實現途徑之一，也是實現多種量子信息處理任務的必要元素。通過遠距離量子糾纏分發的輔助，量子态可通過測量然後再重構的方式完成遠距離的傳輸，傳輸距離在理論上可以是無窮遠。但在實現中，量子糾纏分發的距離和品質會受到信道損耗、消相幹等因素的影響，如何不斷突破傳輸距離的限制，一直是該領域的重要研究目标之一。

利用星載糾纏源向遙遠的兩地先進行糾纏分發，再進行量子态的制備與重構，是實現遠距離量子态傳輸的最可能路徑之一。然而，由于大氣湍流的影響，光子在大氣信道中傳播後，實現基于量子幹涉的量子态測量是非常困難的。在以往的實驗中，量子态傳輸的制備方都是量子糾纏源的擁有者，無法真正意義上由第三方提供糾纏來實現先分發後傳态的量子态傳輸。

墨子号量子科學實驗衛星成果（量子科學實驗衛星新成果）2

2016年，随着“墨子号”量子科學實驗衛星的成功發射，研究團隊首先實現了千公裡的雙站糾纏分發，“墨子号”平台為量子通信實驗提供了寶貴的糾纏分發資源。

為了克服遠距離湍流大氣傳輸後的量子光幹涉難題，實驗團隊利用光學一體化粘接技術實現了具有超高穩定性的光幹涉儀，無需主動閉環即可長期穩定。利用該技術突破，結合基于雙光子路徑-偏振混合糾纏态的量子隐形傳态方案，在雲南麗江站和德令哈地面站之間完成了遠程量子态的傳輸驗證。實驗中對六種典型的量子态進行了驗證，傳送保真度均超越了經典極限。千公裡的距離創下目前地表量子态傳輸的新紀錄。該工作為未來構建全球化的量子信息處理網絡奠定了重要基礎。

來源：央視網

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