“墨子號”衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)1200公里地表量子態(tài)遠(yuǎn)程傳輸

人民日報(bào)合肥5月11日電 （記者徐靖、田先進(jìn)）近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士及其同事彭承志、陳宇翱、印娟等利用“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，首次實(shí)現(xiàn)了地球上相距1200公里兩個地面站之間的量子態(tài)遠(yuǎn)程傳輸，向構(gòu)建全球化量子信息處理和量子通信網(wǎng)絡(luò)邁出重要一步。

利用量子隱形傳態(tài)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子態(tài)傳輸，是構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡(luò)的重要實(shí)現(xiàn)途徑之一。但在實(shí)現(xiàn)中，量子糾纏分發(fā)的距離和品質(zhì)會受到信道損耗、消相干等因素的影響。如何突破傳輸距離的限制，一直是該領(lǐng)域重要研究目標(biāo)之一。

隨著“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的成功發(fā)射，潘建偉團(tuán)隊(duì)首先實(shí)現(xiàn)了千公里的雙站糾纏分發(fā)，“墨子號”平臺為量子通信實(shí)驗(yàn)提供了寶貴的糾纏分發(fā)資源。

為了克服遠(yuǎn)距離湍流大氣傳輸后的量子光干涉難題，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)利用光學(xué)一體化粘接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了具有超高穩(wěn)定性的光干涉儀，無需主動閉環(huán)即可長期穩(wěn)定。結(jié)合基于雙光子路徑—偏振混合糾纏態(tài)的量子隱形傳態(tài)方案，在云南麗江站和青海德令哈地面站之間完成了遠(yuǎn)程量子態(tài)的傳輸驗(yàn)證，并且在實(shí)驗(yàn)中對6種典型的量子態(tài)進(jìn)行了驗(yàn)證，傳送保真度均超越了經(jīng)典極限。