中國量子力學突破有可能變超強

中國量子態隱形傳輸獲突破 超時空穿越或成真
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存放著機密文件的保險箱被放入一個特殊裝置之後，可以突然消失，並且同一瞬間出現在相距遙遠的另一個特定裝置中，被人方便地取出。記者從中國科學技術大學獲悉，日前，由中國科大和清華大學組成的聯合小組在量子態隱形傳輸技術上取得的新突破，可能使這種以往只能出現在科幻電影中的“超時空穿越”神奇場景變為現實。

　　據聯合小組研究成員彭承志教授介紹，作為未來量子通信網路的核心要素，量子態隱形傳輸是一種全新的通信方式，它傳輸的不再是經典信息，而是量子態攜帶的量子信息。

　　“在經典狀態下，一個個獨立的光子各自攜帶信息，通過發送和接收裝置進行信息傳遞。但是在量子狀態下，兩個糾纏的光子互為一組，互相關聯，並且可以在一個地方神秘消失，不需要任何載體的攜帶，又在另一個地方瞬間神秘出現。量子態隱形傳輸利用的就是量子的這種特性，我們首先把一對攜帶著信息的糾纏的光子進行拆分，將其中一個光子發送到特定位置，這時，兩地之間只需要知道其中一個光子的即時狀態，就能準確推測另外一個光子的狀態，從而實現類似‘超時空穿越’的通信方式。”彭承志說。

　　據介紹，量子態隱形傳輸一直是學術界和公眾的關注焦點。1997年，奧地利蔡林格小組在室內首次完成了量子態隱形傳輸的原理性實驗驗證。2004年，該小組利用多瑙河底的光纖信道，成功地將量子“超時空穿越”距離提高到600米。但由於光纖信道中的損耗和環境的干擾，量子態隱形傳輸的距離難以大幅度提高。

　　2004年，中國科大潘建偉、彭承志等研究人員開始探索在自由空間實現更遠距離的量子通信。在自由空間，環境對光量子態的干擾效應極小，而光子一旦穿透大氣層進入外層空間，其損耗更是接近於零，這使得自由空間信道比光纖信道在遠距離傳輸方面更具優勢。

　　據悉，該小組早在2005年就在合肥創造了13公里的自由空間雙向量子糾纏“拆分”、發送的世界紀錄，同時驗證了在外層空間與地球之間分發糾纏光子的可行性。2007年開始，中國科大——清華大學聯合研究小組在北京架設了長達16公里的自由空間量子信道，並取得了一系列關鍵技術突破，最終在2009年成功實現了世界上最遠距離的量子態隱形傳輸，證實了量子態隱形傳輸穿越大氣層的可行性，為未來基於衛星中繼的全球化量子通信網奠定了可靠基礎。

　　據悉，該成果已經發表在6月1日出版的英國《自然》雜誌子刊《自然·光子學》上，並引起了國際學術界的廣泛關注。

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此間獲悉，由中國科大和清華大學組成的聯合小組成功實現了世界上最遠距離的量子態隱形傳輸，16公里的傳輸距離比原世界紀錄提高了20多倍。實驗結果首次證實了在自由空間進行遠距離量子態隱形傳輸的可行性，為全球化量子通信網路最終實現奠定了重要基礎。

　
據聯合小組研究成員彭承志教授介紹，量子態隱形傳輸是一種全新通信方式，它傳輸的不再是經典資訊而是量子態攜帶的量子資訊，是未來量子通信網路的核心要素。

利用量子糾纏技術，需要傳輸的量子態如同科幻小說中描繪的“超時空穿越”，在一個地方神秘消失，不需要任何載體的攜帶，又在另一個地方瞬間神秘出現。

這一奇特的現象引起了學術界廣泛興趣。1997年，奧地利蔡林格小組在室內首次完成了量子態隱形傳輸的原理性實驗驗證。2004年，這個小組利用多瑙河底的光纖信道，成功地將量子態隱形傳輸距離提高到600米。但由於光纖信道中的損耗和環境的干擾，量子態隱形傳輸的距離難以大幅度提高。　

2004年，中國科大潘建偉、彭承志等研究人員開始探索在自由空間實現更遠距離的量子通信。在自由空間，環境對光量子態的干擾效應極小，而光子一旦穿透大氣層進入外層空間，其損耗更是接近於零，這使得自由空間信道比光纖信道在遠距離傳輸方面更具優勢。

這個小組2005年在合肥創造了13公里的自由空間雙向量子糾纏分發世界紀錄，同時驗證了在外層空間與地球之間分發糾纏光子的可行性。

2007年開始，中國科大——清華大學聯合小組在北京八達嶺與河北懷來之間架設長達16公里的自由空間量子信道，並取得了一系列關鍵技術突破，最終在2009年成功實現了世界上最遠距離的量子態隱形傳輸，證實了量子態隱形傳輸穿越大氣層的可行性。　

聯合小組在自由空間量子通信領域的一系列工作，得到了科技部重大科學研究計劃、中科院知識創新工程重大項目和國家自然科學基金項目等支援，並引起了國際學術界的廣泛關注，6月1日出版的英國《自然》雜誌子刊《自然·光子學》以封面論文形式發表了這一研究成果。

英國的《新科學家》、美國的《今日物理》、美國物理學會新聞網站均及時報道了這個研究成果。(合肥6月3日電　記者李陳續、通訊員楊保國)

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2007年開始，中國科大——清華大學聯合小組在北京八達嶺與河北懷來之間架設長達16公里的自由空間量子信道，並取得了一系列關鍵技術突破，最終在 2009年成功實現了世界上最遠距離的量子態隱形傳輸，證實了量子態隱形傳輸穿越大氣層的可行性
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利用量子糾纏技術，需要傳輸的量子態如同科幻小說中描繪的“超時空穿越”，在一個地方神秘消失，不需要任何載體的攜帶，又在另一個地方瞬間神秘出現。

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這個小組2005年在合肥創造了13公里的自由空間雙向量子糾纏分發世界紀錄，同時驗證了在外層空間與地球之間分發糾纏光子的可行性。圖為WT-1型量子路由器和WT-2型量子交換機。

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量子態隱形傳輸是一種全新通信方式，它傳輸的不再是經典資訊而是量子態攜帶的量子資訊，是未來量子通信網路的核心要素。

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量子傳輸仍然基於光電元件

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量子保密通信技術基於量子力學原理，能確保兩地之間密匙分配的絕對安全性，從而保證了通信的絕對安全。

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小組領導人潘建偉是浙江磐安人，1970年出生。1987年他以優異成績考入中國科技大學，1996年赴奧地利因斯布魯克大學深造，並在1999年獲博士學位。

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潘建偉教授多年從事量子資訊領域的研究工作，並取得了一系列開創性的研究成果，其主要貢獻有：首次實現量子態隱形傳輸，量子糾纏互換，三光子、四光子、五光子糾纏，量子糾纏純化。

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蕪湖“量子政務網”所使用的核心器材和設備，包括最關鍵的光電調製晶片，全部為我國自主研發或與國內單位聯合研製，整個網路已經實現了國產化。
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量子通信是量子力學和經典通信的交叉學科，有著傳統通信方式所不具備的絕對安全特性，在國家安全、金融等資訊安全領域有著重大的應用價值和前景。
lwillian 發表於 2010-6-9 19:40

科技真神奇

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