史詩級的突破! 「墨子號」實現1203公里量子糾纏

中國墨子號」登上美國科學雜誌封面。(圖/翻攝自AAAS官網

大陸中心綜合報導

中國科學家15日在美國《科學》雜誌上發表論文指出,中國「墨子號」量子衛星在世界上首次實現1203公里的量子糾纏,這代表着量子通信朝實用邁出一大步。這一消息也使外國專家感到震驚,在此之前的量子傳輸距離紀錄是144公里。

中國研究人員在《科學》雜誌發表論文指出,通過兩個地面站點和衛星之間發射量子,他們在千公里級別上距離實現了量子糾纏,這一技術是未來絕對安全的量子通信技術的基礎技術,參與這次實驗的兩個地面站分別是青海德令哈站和雲南麗江美古站,兩站距離1203公里。

研究團隊每晚只有5分鐘的時間,此時衛星軌道高度大約500公里,其信號能夠同時被兩個地面站接收,在衛星發射開始,他們就已經能夠實現每秒進行一次量子糾纏,這一速率比他們預期快了10倍。「墨子」團隊負責人潘建偉表示,他們已經開始實驗運用量子糾纏技術創建金鑰,以實現天地間資訊暫態傳輸;不過暫時不會對外公佈實驗結果

量子糾纏(Quantum Entanglement)是奇特的量子力學現象,這個現象說明一個原子粒子(比原子更小的諸如電子中子光子等粒子)的狀態可以「瞬間」對另外一個亞原子粒子的狀態產生影響的現象,如同心電感應一般,無論它們相距多遠;愛因斯坦稱之爲「幽靈般的遠程效應。」

▲Nature網站介紹「墨子號」首次實現1203公里的量子糾纏。(圖/翻攝自Nature網站)

量子糾纏分發,就是將一對有「感應」的量子分置於兩地。這尤其適用於保密通信,在此基礎上的量子通信技術被譽爲資訊安全「終極武器」。潘建偉表示,這項工作爲未來展開大尺度量子網路和量子通信實驗研究,以及外太空廣義相對論、量子引力物理學基本原理的實驗檢驗奠定了可靠的技術基礎。

《科學》雜誌將這項壯舉稱爲「一項重要的里程碑」,論文審稿人認爲,這一成果是「兼具潛在實際應用和基礎科研重要性的重大技術成就」、「毫無疑問將在學術界和廣大社會公衆中產生非常巨大的影響。」

據《新華社》報導,美國麻省理工學院極限量子信息理論中心主任(xQIT)勞埃德(Seth Lloyd)表示,這項工作是糾纏分發技術的一個真正突破,「這項實驗表明遠距離量子通信確實在技術上可行,讓人們看到了在不久的未來構建遠端量子通信的希望。」