衛(wèi)星和地面間實(shí)現(xiàn)量子通道 中國衛(wèi)星成功分發(fā)1200km距離糾纏光子！

• 2017年7月31日 WuYan來源：新浪新聞 796 48
• 繁體

衛(wèi)星和地面間實(shí)現(xiàn)量子通道，加拿大滑鐵盧大學(xué)量子計(jì)算研究所教授諾伯特·呂特肯豪斯說：這是首次在衛(wèi)星和地面之間實(shí)現(xiàn)能實(shí)際使用的量子通道。多年來人們一直在說要做這個(gè)試驗(yàn)，而中國科學(xué)家真正做到了。

衛(wèi)星和地面間實(shí)現(xiàn)量子通道

中國科學(xué)家創(chuàng)造了量子物理學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)紀(jì)錄。專家說，美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表的試驗(yàn)報(bào)告，代表了一個(gè)從未進(jìn)行過測試的由來已久的理論有了首個(gè)可衡量證據(jù)。

近日中國研究人員在《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱，中國的量子衛(wèi)星成功在相距1200公里的地面站點(diǎn)之間分發(fā)了糾纏光子。

加拿大滑鐵盧大學(xué)量子計(jì)算研究所教授諾伯特·呂特肯豪斯說：“這是首次在衛(wèi)星和地面之間實(shí)現(xiàn)能實(shí)際使用的量子通道。多年來人們一直在說要做這個(gè)試驗(yàn)，而中國科學(xué)家真正做到了?！彼€表示，設(shè)計(jì)、發(fā)射和操縱具有這樣性能的衛(wèi)星并非易事，這是一個(gè)偉大的工程成就。

中國科學(xué)家7月4日，在預(yù)印網(wǎng)站arXiv發(fā)表了一篇論文，稱成功地向1400公里外的墨子號量子衛(wèi)星傳送了單個(gè)光子，建立了第一個(gè)可靠的，超長距離的地球-衛(wèi)星量子傳送上行鏈路，向全球量子互聯(lián)網(wǎng)邁進(jìn)了重要一步。BBC發(fā)表了一個(gè)充滿遐想的新聞標(biāo)題：今天傳送光子，明天傳送人？

這次實(shí)驗(yàn)歷時(shí)32天，在海拔4000米以上的青藏高原進(jìn)行，以盡量減少大氣擾動造成的影響?？茖W(xué)家們在地面上制造糾纏的光子對，將其中一顆發(fā)送到墨子號衛(wèi)星上，再對兩者分別進(jìn)行測量，就能確定其是否處于一種糾纏狀態(tài)。研究人員發(fā)送了數(shù)百萬計(jì)的光子，最終觀測到911次成功正例，基于墨子號的軌道變化，光子的傳送距離大致在500至1400公里之間。

星際迷航中的瞬間傳送就要成功了嗎？媒體的報(bào)道《科學(xué)家首次將光子遠(yuǎn)程傳送至500公里外太空》，在國外引起了廣泛爭議，在報(bào)道里作者說：“借助某種量子網(wǎng)絡(luò)提供的便利，科學(xué)家們成功地將一個(gè)物體（光子）從地球瞬間傳送到了太空，而去年從戈壁灘發(fā)射的墨子號衛(wèi)星也提供了一定的幫助?！笔聦?shí)上科學(xué)家們的論文里并沒有提到光子的瞬間傳送，只是說實(shí)現(xiàn)了“距離達(dá)1400公里的獨(dú)立單光子量子位的第一個(gè)量子傳送”，意思已經(jīng)很明顯了，只是把地面上第一個(gè)光子的狀態(tài)，瞬間傳送給了衛(wèi)星上的第二個(gè)光子，而不是把第一個(gè)光子瞬間從地面?zhèn)魉偷搅诵l(wèi)星上，兩個(gè)糾纏光子中的第二個(gè)，仍然是以光速發(fā)射到衛(wèi)星上的，而不是瞬間傳送。

這就和傳真機(jī)原理一樣，一張紙上的信息可以通過電話線路傳送到另一個(gè)傳真機(jī)，然后在另一端的紙上打印出來，紙張本身并不會被傳送過去。試圖通過量子糾纏瞬間傳送糾纏的粒子本身，目前的物理學(xué)并不支持，媒體報(bào)道中有意無意地夸大科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，本身就是對科學(xué)家及科學(xué)的不尊重和傷害。事實(shí)上今天并沒有傳送光子，更談不上明天傳送人了。

不過中國已經(jīng)開始建設(shè)世界上第一個(gè)基于量子技術(shù)的安全網(wǎng)絡(luò)——量子京滬干線，通過量子保密通信技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)金融、政務(wù)等領(lǐng)域不可破解的信息安全傳輸。中國量子通信第一人潘建偉的導(dǎo)師，德國維也納大學(xué)的齊林格教授說，這是第一個(gè)量子互聯(lián)網(wǎng)，雖然數(shù)據(jù)速率很低，但對發(fā)送用于加密信息的量子密鑰非常有用。牛津大學(xué)的伊恩·沃爾斯利教授也說，量子網(wǎng)絡(luò)可以用于發(fā)送敏感的財(cái)務(wù)或選舉信息，雖然還有很大的障礙要克服，但這是變革的開始。

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡