如何把制備好的兩個(gè)糾纏粒子分別發(fā)送到相距很遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn),?中科院上海技術(shù)物理研究所研究員,、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星工程常務(wù)副總師,、衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮王建宇介紹,,“墨子號(hào)”衛(wèi)星過境時(shí),同時(shí)與青海德令哈站和云南麗江高美古站兩個(gè)地面站建立光鏈路,,衛(wèi)星上的糾纏源載荷每秒產(chǎn)生800萬個(gè)糾纏光子對(duì),,光鏈路以每秒1對(duì)的速度在地面超過1200公里的兩個(gè)站之間建立量子糾纏,。
“高精度的實(shí)驗(yàn)技術(shù)保證了兩地的獨(dú)立測量時(shí)間間隔足夠小,,結(jié)果以99.9%的置信度在千公里距離上驗(yàn)證了量子力學(xué)的正確性,,實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格滿足‘愛因斯坦定域性條件’的量子力學(xué)非定域性檢驗(yàn),?!迸私▊シQ。
這意味著什么?一句話,,即便相距千里之遙,,量子糾纏效應(yīng)依然有效。
實(shí)用化進(jìn)程再提速
13公里,、16公里,、百公里,“咬住青山不放松”,,他們不斷擴(kuò)展量子糾纏分發(fā)的距離,,并向新目標(biāo)努力奔跑
當(dāng)然,除了驗(yàn)證量子力學(xué)非定域性的存在,,此番量子糾纏成功跨越千里,,更重要的意義在于將量子通信實(shí)用化進(jìn)程又向前推進(jìn)了一大步。
“利用量子糾纏所建立的量子信道,,是構(gòu)建量子信息處理網(wǎng)絡(luò)的基本單元,,而要構(gòu)建廣域的量子網(wǎng)絡(luò),第一步就是要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的量子糾纏分發(fā),?!迸私▊ソ忉尅?/p>
理想很豐滿,,現(xiàn)實(shí)很骨感,。由于量子糾纏非常脆弱,其在遠(yuǎn)距離光纖傳輸中,,一來損耗過大,,二來與環(huán)境的耦合會(huì)使糾纏品質(zhì)大大下降;在近地傳輸過程中,,還會(huì)受到地面障礙物,、地表曲率等影響。受種種因素限制,,此前國內(nèi)外地面實(shí)驗(yàn)的量子糾纏分發(fā)距離一直停留在百公里量級(jí),。
如何有效擴(kuò)展量子糾纏分發(fā)的距離?理論上有兩種途徑,。一種是利用量子中繼,,但目前由于受到量子存儲(chǔ)壽命和讀出效率等因素的嚴(yán)重制約,無法實(shí)際應(yīng)用于遠(yuǎn)程量子糾纏分發(fā),。另一種則是利用衛(wèi)星向地面分發(fā),。
“相比光纖,星地間的自由空間信道損耗小,,結(jié)合衛(wèi)星的幫助,,可以在全球尺度上實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的量子糾纏分發(fā),。”2003年,,潘建偉團(tuán)隊(duì)提出利用衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子糾纏分發(fā)的方案,。13公里、16公里,、百公里,,“咬住青山不放松”,他們不斷擴(kuò)展量子糾纏分發(fā)的距離,,并向新目標(biāo)努力奔跑,。2016年8月16日,“墨子號(hào)”成功發(fā)射,,衛(wèi)星的科學(xué)任務(wù)之一即是雙向星地量子糾纏分發(fā),。