中國量子態隱形傳輸技術獲突破 超時空穿越將實現

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中國量子態隱形傳輸技術獲突破 超時空穿越將實現 新華網

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，可能使這種以往隻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絡的核心要素，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，兩地之間隻需要知道其中一個
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瞭量子態隱形傳輸的原理性實驗驗證。2004年，該小組利
用多瑙河底的光縴信道，成功地將量子“超時空穿越”距離提高到600米。但由於光
縴信道中的損耗和環境的幹擾，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，環境對光量子態的幹擾效應極小，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縴信道在遠距
離傳輸方面更具優勢。

　　據悉，該小組早在2005年就在合肥創造瞭13公裡的自由空間雙向量子糾纏“拆
分”、發送的世界紀錄，同時驗證瞭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瞭長達16公裡的自由
空間量子信道，並取得瞭一系列關鍵技術突破，最終在2009年成功實現瞭世界上最
遠距離的量子態隱形傳輸，證實瞭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瞭可靠基礎。

　　據悉，該成果已經發表在6月1日出版的英國《自然》雜志子刊《自然光子學》
上，並引起瞭國際學術界的廣泛關注。