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Image credit: Xinhua News Agency via Getty Images

中國量子衛星向相隔 1,200 公里的兩地發送了纏結光子對

量子加密通訊的發展又往前邁了一步。

Sanji Feng
2017 年 6 月 16 日, 下午 06:49
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Xinhua News Agency via Getty Images
在量子加密通訊的研究領域,如何長距離傳輸纏結光子一直是個很大的難題。不過最近中國大陸的科學家們,利用去年八月發射的墨子號量子衛星,在這件事上取得了一些突破。哪怕在光纖裡「走」上 240 公里就會衰減的纏結光子對,之前在大氣環境中最遠也只能在相隔 100 公里左右的兩地間進行量子纏結的驗證實驗。而有了衛星這個太空裡的「中間點」後情況就有所不同,得益於軌道周圍的真空環境,發射纏結光子對時受到的干擾會遠小於地面。

基於這一事實,研究者們成功從太空中,往相距約 1,200 公里的雲南麗江和青海德令哈地面站發送了纏結光子對。當然,具體的實驗過程並不像讀起來那麼容易,儘管墨子號上搭載的結晶體每次能生成 600 萬對纏結光子,但到了地面站上,平均下來大概也就只有每秒探測到一對而已。「這是一項很具挑戰性的任務。」參與實驗的知名量子物理學家陸朝陽在接受 Wired 採訪時說道,「它就好像要你在 300 米外看清楚一根頭髮(一樣困難)。」這次實驗的成果被刊登在了最新一期的《Science》雜誌上,同時也為未來基於量子纏結的加密系統開發打下了良好的基礎。