【文匯網訊】 （香港文匯網記者 劉凝哲 合肥報道）中國發射的全球首顆量子科學實驗衞星「墨子號」升空10個月後，傳來好消息。中國科學技術大學教授潘建偉於16日發佈最新科學成果：「墨子號」在國際上率先實現千公里級的量子糾纏分發，並在此基礎上首次實現空間尺度嚴格滿足「愛因斯坦定域性條件」的量子力學非定域性檢驗，在空間量子物理研究方面取得重大突破。
「這為對未來開展大尺度量子網絡和量子通信實驗研究，以及開展外太空廣義相對論、量子引力等物理學基本原理的實驗檢驗奠定可靠的技術基礎。」潘建偉說。量子糾纏是奇特的量子力學現象，被愛因斯坦稱之為「鬼魅般的超距作用」。通俗表示，就是兩個處於糾纏狀態的量子就像有着「心電感應」，無論相隔多遠，一個量子狀態變化，另一個也會改變。所謂量子糾纏分發，就是將一對有「感應」的量子分置於兩地。這一技術可以用於保密通信，被譽為保障信息安全的「終極武器」。
潘建偉團隊早在2003年就提出了利用衞星實現遠距離量子糾纏分發的方案，隨後於2005年在國際上首次實現了水平距離13公里（大於大氣層垂直厚度）的自由空間雙向量子糾纏分發。2012年，潘建偉領導的中科院聯合研究團隊在青海湖實現了首個百公里的雙向量子糾纏分發和量子隱形傳態。隨着「墨子號」在2016年8月升空，在2017年1月正式開展科學實驗，首次在空間尺度上開展的量子糾纏分發實驗。
要實現量子通信實用化，首先要實現量子糾纏的遠距離分發。此前的量子傳輸糾纏分發距離紀錄是百公里量級。中國科學技術大學教授潘建偉及其同事彭承志等組成的研究團隊，聯合中國科學院上海技術物理研究所王建宇研究組、微小衞星創新研究院、光電技術研究所、國家天文台、紫金山天文台、國家空間科學中心等，在中國科學院空間科學戰略性先導科技專項的支持下，將這一距離提升至1203公里，這是世界上首次實現千公里量級的量子糾纏。
值得一提的是，通過「墨子號」項目，可以實現每秒中分發一對光子。而在地面通過光纖鏈路進行分發一對光子，理論上需要3萬年。
上述成果，在6月16日以封面論文的形式發表在國際權威學術期刊《科學》雜誌上，引發國際科學家高度關注。《科學》雜誌幾位審稿人認為，這項成果是「兼具潛在實際現實應用和基礎科學研究重要性的重大技術突破」，並斷言「絕對毫無疑問將在學術界和廣大的社會公眾中產生非常巨大影響」。
潘建偉本人也期待着量子通信能夠改變國人的生活，他表示，根據目前的技術進展，量子通信可以在「十三五」末、「十四五」初期走嚮應用，普及到千家萬戶可能還需要10年左右。
責任編輯：于岄鳴
