史诗级的突破! 「墨子号」实现1203公里量子纠缠

中国墨子号」登上美国科学杂志封面。(图/翻摄自AAAS官网

大陆中心综合报导

中国科学家15日在美国《科学》杂志上发表论文指出,中国「墨子号」量子卫星在世界上首次实现1203公里的量子纠缠,这代表着量子通信朝实用迈出一大步。这一消息也使外国专家感到震惊,在此之前的量子传输距离纪录是144公里。

中国研究人员在《科学》杂志发表论文指出,通过两个地面站点和卫星之间发射量子,他们在千公里级别上距离实现了量子纠缠,这一技术是未来绝对安全的量子通信技术的基础技术,参与这次实验的两个地面站分别是青海德令哈站和云南丽江美古站,两站距离1203公里。

研究团队每晚只有5分钟的时间,此时卫星轨道高度大约500公里,其信号能够同时被两个地面站接收,在卫星发射开始,他们就已经能够实现每秒进行一次量子纠缠,这一速率比他们预期快了10倍。「墨子」团队负责人潘建伟表示,他们已经开始实验运用量子纠缠技术创建金钥,以实现天地间资讯暂态传输;不过暂时不会对外公布实验结果

量子纠缠(Quantum Entanglement)是奇特的量子力学现象,这个现象说明一个原子粒子(比原子更小的诸如电子中子光子等粒子)的状态可以「瞬间」对另外一个亚原子粒子的状态产生影响的现象,如同心电感应一般,无论它们相距多远;爱因斯坦称之为「幽灵般的远程效应。」

▲Nature网站介绍「墨子号」首次实现1203公里的量子纠缠。(图/翻摄自Nature网站)

量子纠缠分发,就是将一对有「感应」的量子分置于两地。这尤其适用于保密通信,在此基础上的量子通信技术被誉为资讯安全「终极武器」。潘建伟表示,这项工作为未来展开大尺度量子网路和量子通信实验研究,以及外太空广义相对论、量子引力物理学基本原理的实验检验奠定了可靠的技术基础。

《科学》杂志将这项壮举称为「一项重要的里程碑」,论文审稿人认为,这一成果是「兼具潜在实际应用和基础科研重要性的重大技术成就」、「毫无疑问将在学术界和广大社会公众中产生非常巨大的影响。」

据《新华社》报导,美国麻省理工学院极限量子信息理论中心主任(xQIT)劳埃德(Seth Lloyd)表示,这项工作是纠缠分发技术的一个真正突破,「这项实验表明远距离量子通信确实在技术上可行,让人们看到了在不久的未来构建远端量子通信的希望。」