“墨子號”實驗實現(xiàn)相距1200公里兩個地面站之間的量子態(tài)遠(yuǎn)程傳輸
近日,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉及其同事彭承志、陳宇翱、印娟等利用“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星在遠(yuǎn)距離的量子態(tài)傳輸方面取得重要實驗進(jìn)展。該實驗首次實現(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。相關(guān)研究成果于4月26日在線發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》上[Physical Review Letters 128, 170501 (2022)]。 遠(yuǎn)距離量子態(tài)傳輸(Quantum state transfer, QST)通?梢岳昧孔与[形傳態(tài)來實現(xiàn),是構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡(luò)的重要實現(xiàn)途徑之一,也是實現(xiàn)多種量子信息處理任務(wù)的必要元素。通過遠(yuǎn)距離量子糾纏分發(fā)的輔助,量子態(tài)可通過測量然后再重構(gòu)的方式完成遠(yuǎn)距離的傳輸,傳輸距離在理論上可以是無窮遠(yuǎn)。但在實現(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,如何不斷突破傳輸距離的限制,一直是該領(lǐng)域的重要研究目標(biāo)之一。 利用星載糾纏源向遙遠(yuǎn)的兩地先進(jìn)行糾纏分發(fā),再進(jìn)行量子態(tài)的制備與重構(gòu),是實現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子態(tài)傳輸?shù)淖羁赡苈窂街。然而,由于大氣湍流的影響?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=光子',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_6">光子在大氣信道中傳播后,實現(xiàn)基于量子干涉的量子態(tài)測量是非常困難的。在以往的實驗中,量子態(tài)傳輸?shù)闹苽浞蕉际橇孔蛹m纏源的擁有者,無法真正意義上由第三方提供糾纏來實現(xiàn)先分發(fā)后傳態(tài)的量子態(tài)傳輸。2016年,隨著“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星的成功發(fā)射,研究團(tuán)隊首先實現(xiàn)了千公里的雙站糾纏分發(fā)[Science356, 1140 (2016)],“墨子號”平臺為量子通信實驗提供了寶貴的糾纏分發(fā)資源。 |