据新华社电 中国科学家在国际上率先实现千公里级的量子纠缠分发,相关论文成为新一期美国《科学》杂志的封面文章。这项成果究竟有多“牛”?国内外多位专家进行了解读。
问:为什么要用卫星开展量子纠缠分发实验?
彭承志:量子纠缠非常脆弱,会随着光子在光纤内或者地表大气中的传输距离增加而衰减,以往的量子纠缠分发实验只停留在100公里级的物理距离。星地量子纠缠分发作为“墨子号”卫星的主要科学实验任务之一,是国际上首次在空间尺度上开展的量子纠缠分发实验。
问:这个实验创下了什么样的纪录?
托马斯·延内魏因(加拿大滑铁卢大学量子技术专家):他们报告了迄今观察到的最大距离的量子纠缠,超过1200公里,这是一个新的纪录。第一个在实验室之外做的量子纠缠实验是在1998年,距离为米级,当时被视为“令人惊叹”;2007年,这个距离增至144公里;而现在他们证明量子纠缠能超过1000公里。
问:这个成果将来有什么用?
彭承志:最直接的一个应用,基于所实现的千公里纠缠分发,可以在两地之间直接建立安全密钥,这是目前无须借助可信中继,在千公里的距离建立安全量子密钥的唯一方式;另一个直接的应用是利用纠缠分发来实现量子隐形传态方案,用于量子态的远程制备和操纵,在分布式量子网络中非常有用。
问:下一步目标是什么?
彭承志:下一步我们要在提升卫星的覆盖范围上攻关,通过高轨卫星或者“量子星座”网络的方式,解决目前只能在地影区工作的限制,最终能够实现全天时的量子通信网络。
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