量子通信:挑战世界最高难度 架起天地一体万里通信网

  量子通信: 架起天地一体万里通信网

  全球首个星地量子通信网络,覆盖我国四省三市32个节点,包括北京、济南、合肥和上海4个量子城域网,通过两个卫星地面站与“墨子号”量子科学实验卫星相连,总距离为4600公里,目前已接入金融金花三张牌游戏、电力、政务等行业的150多家用户。

  遨游在太空的“墨子号”量子科学实验卫星,如今有了属于自己的“正式名称”。2020年9月11日,国家重大文化工程《辞海》正式对外发布,本次新增内容中添金花三张牌app加了“量子通信”“量子科学实验卫星”等词条。

  2016年8月16日1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。为了这一天,中国的量子物理学家们,已经准备了10多年。

  把量子实验室“搬”上太空

  “墨子号”量子科学实验卫星的诞生,源于我国“构建全球范围量子通信网”的科学愿景。

  “把量子实验室‘搬’上太空的设想,10多年前就已被提出。”中国科学技术大学教授、中国科学院院士潘建伟说。

  早在2003年,潘建伟团队就开始探索在自由空间实现更远距离的量子通信,提出了利用卫星实现远距离量子纠缠分发的方案。在自由空间,环境对光量子态的干扰效应极小,而光量子在穿透大气层进入外层空间后,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。

  2005年,潘建伟团队首先在合肥实现距离达13公里的自由空间量子纠缠分发和量子通信,13公里约等于地球表面的大气厚度,这次实验在国际上首次证明纠缠光量子在穿透等效于整个大气层厚度的地面大气后,纠缠仍然能够保持,其可被应用于高效、安全的量子通信,该实验为后续的自由空间量子通信实验奠定基础。

  此前,一直走在全球量子通信领域前列的,是奥地利物理学家安金花三张牌app东·蔡林格的团队。安东·蔡林格团队1997年在室内首次完成了量子态隐形传输的原理性实验验证,他们在2004年又利用多瑙河底的光纤信道将量子态隐形传输距离提高至600米。潘建伟到奥地利攻读博士学位期间,曾在安东·蔡林格团队担任研究骨干。

  2001年,潘建伟学成回国,在中国科学技术大学建立起中国的量子物理实验室。在那之后,这对师徒既是合作伙伴又是竞争对手,正式开始了攀登量子通信技术高峰的竞赛。

  相比于安东·蔡林格团队,潘建伟团队的进度更快,并逐步实现了从并跑到小幅度领先的超越。

  2010年,潘建伟团队成功实现当时世界上最远距离的16公里量子隐形传态,首次证实量子隐形传态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。为了这次实验,潘建伟团队从2007年开始在北京八达岭与河北怀来之间架设了一条长达16公里的自由空间量子信道。

(责任编辑:金花三张牌)

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