從中國科大獲悉,該校潘建偉、張強與清華大學科研人員等合作,首次實現(xiàn)預先糾纏分發(fā)的獨立量子源之間的量子態(tài)隱形傳輸,為未來可擴展量子網(wǎng)絡的構建奠定了堅實基礎。
據(jù)報道,相關研究成果19日在線發(fā)表在國際權威期刊《自然》雜志子刊《自然·光子學》上。
今年8月,隨著世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”成功發(fā)射,量子通信作為當前已知最為安全的通信方式,其相關領域的研究成為民眾關注的熱點之一。
張強介紹說,現(xiàn)有的量子保密通信主要是通過量子密鑰對經(jīng)典信息進行加密傳輸,但隨著技術的發(fā)展,最終的量子保密通信將會實現(xiàn)量子信息的傳輸,通過光纖網(wǎng) 絡進行量子隱形傳態(tài)有望大大提高互聯(lián)網(wǎng)連接的安全性和強度。另外,如果有一天量子計算機問世,要進行復雜的量子信息處理,就需要在城域網(wǎng)中用量子隱形傳態(tài) 來傳輸量子信息。
據(jù)介紹,量子隱形傳態(tài)是一種傳遞量子狀態(tài)的重要通信方式。糾纏態(tài)預先分發(fā)、獨立量子源干涉和前置反饋是量子隱形傳態(tài)的三個要素。在此之前,國際上還沒有任何一個量子隱形傳態(tài)實驗同時滿足上述所有要求。
潘建偉小組首先和清華大學合作開發(fā)了適合光纖網(wǎng)絡傳輸?shù)臅r間相位糾纏光子源,成功地解決了兩個獨立光子源之間的同步和干涉問題;接著開發(fā)了針對遠距離光 纖所造成的延遲和偏振漲落以及實驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性等問題的主動反饋系統(tǒng);最后利用中科院上海微系統(tǒng)所開發(fā)的超導納米線單光子探測器,在合肥量子城域通信網(wǎng)絡 的30公里鏈路上實現(xiàn)了滿足上述三要素的量子隱形傳態(tài)實驗。
潘建偉及其合作者的此次研究成果,被審稿人贊為“由于量子隱形傳態(tài)在眾多量子通信方案中扮演的重要角色,這樣的首次實驗驗證將是量子技術發(fā)展過程中的重要里程碑?!?/p>