中国科大一成果入选2010“福田汽车杯”国内十大科技新闻

2010-12-29 09:31 来源: 中国科学院
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  12月28日,由科技日报社组织,部分院士、多家中央新闻单位以及科技日报读者参与评选的2010“福田汽车杯”国内十大科技新闻揭晓。中国科学技术大学与清华大学联合小组的“我科学家首次实现远距离自由空间量子态隐形传输”榜上有名。

  今年6月1日出版的英国《自然》杂志子刊《自然•光子学》,以封面论文形式发表了中国科大和清华大学组成的联合小组成功实现16公里的世界上最远距离的量子态隐形传输研究成果,比此前的世界纪录提高了20多倍。该实验结果首次证实了在自由空间进行远距离量子态隐形传输的可行性,向全球化量子通信网络的最终实现迈出了重要一步。

  量子态隐形传输是一种全新的通信方式,它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,它是未来量子通信网络的核心要素。利用量子纠缠技术,需要传输的量子态如同科幻小说中描绘的“超时空穿越”,在一个地方神秘地消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方瞬间神秘地出现。这一奇特的现象引起了学术界和公众的广泛兴趣,并得到科学家的实验验证。但由于光纤信道中的损耗和环境的干扰,量子态隐形传输的距离难以大幅度提高。

  2004 年,中国科大潘建伟、彭承志等研究人员开始探索在自由空间实现更远距离的量子通信。在自由空间,环境对光量子态的干扰效应极小,而光子一旦穿透大气层进入外层空间,其损耗更是接近于零,这使得自由空间信道比光纤信道在远距离传输方面更具优势。该小组2005年在合肥创造了13公里的自由空间双向量子纠缠分发世界纪录,同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。2007年开始,中国科大-清华大学联合研究小组在北京八达岭与河北怀来之间架设长达 16公里的自由空间量子信道,并取得了一系列关键技术突破,最终在2009年成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输,证实了量子态隐形传输穿越大气层的可行性,为未来基于卫星中继的全球化量子通信网奠定了可靠基础。