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中国科大在城域量子隐形传态研究中取得重要进展

中国科大在城域量子隐形传态研究中取得重要进展

  记者9月20日从中国科大获悉,该校潘建伟、张强与清华大学科研人员等合作,首次实现预先纠缠分发的独立量子源之间的量子态隐形传输,为未来可扩展量子网络的构建奠定了坚实基础。

  相关研究成果19日在线发表在国际权威期刊《自然》杂志子刊《自然·光子学》上。

  今年8月,随着世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射,量子通信作为当前已知最为安全的通信方式,其相关领域的研究成为民众关注的热点之一。

  张强介绍说,现有的量子保密通信主要是通过量子密钥对经典信息进行加密传输,但随着技术的发展,最终的量子保密通信将会实现量子信息的传输,通过光纤网络进行量子隐形传态有望大大提高互联网连接的安全性和强度。另外,如果有一天量子计算机问世,要进行复杂的量子信息处理,就需要在城域网中用量子隐形传态来传输量子信息。

  据介绍,量子隐形传态是一种传递量子状态的重要通信方式。纠缠态预先分发、独立量子源干涉和前置反馈是量子隐形传态的三个要素。在此之前,国际上还没有任何一个量子隐形传态实验同时满足上述所有要求。

  潘建伟小组首先和清华大学合作开发了适合光纤网络传输的时间相位纠缠光子源,成功地解决了两个独立光子源之间的同步和干涉问题;接着开发了针对远距离光纤所造成的延迟和偏振涨落以及实验系统的稳定性等问题的主动反馈系统;最后利用中科院上拼搏在线海微系统所开发的超导纳米线单光子探测器,在合肥量子城域拼搏在线通信网络的30公里链路上实现了满足上述三要素的量子隐形传态拼搏在线实验。

  潘建伟及其合作者的此次研究成果,被审稿人赞为“由于量子隐形传态在众多量子通信方案中扮演的重要角色,这样的首次实验验证将是量子技术发展过程中的重要里程碑。”