據(jù)安徽日報報道 9月20日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)布重要科技成果，該?？茖W(xué)家潘建偉、張強等與相關(guān)單位合作，在合肥量子城域通信試驗網(wǎng)上首次實現(xiàn)了預(yù)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(luò)的構(gòu)建奠定堅實基礎(chǔ)。成果9月19日在線發(fā)表在著名期刊《自然·光子學(xué)》上。

在微觀世界中，有兩個共同來源的微觀粒子，只要一個粒子狀態(tài)發(fā)生變化，就能立即使另一個粒子狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)變化，如同一對有心靈感應(yīng)的雙胞胎，這就是被愛因斯坦稱作“幽靈般超距離作用”的“量子糾纏”。具有糾纏特性的兩個量子，在特定情景下，不通過任何介質(zhì)，就可以實現(xiàn)文字、圖片、聲音、視頻等信息的精確傳輸，這就是量子隱形傳態(tài)。量子隱形傳態(tài)是一種傳遞量子狀態(tài)的重要通信方式，通俗地講就是將甲地的某一粒子的量子信息在乙地的另一粒子上還原出來，被傳輸?shù)奈矬w就像是進行了一場“星際穿越”。

潘建偉小組首先與清華大學(xué)合作開發(fā)了適合光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r間相位糾纏光子源，然后通過發(fā)展皮秒級的遠程光同步技術(shù)和使用光纖布拉格光柵進行窄帶濾波，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(dǎo)納米線單光子探測器，在合肥量子城域通信網(wǎng)絡(luò)的30公里光纖上實現(xiàn)滿足糾纏態(tài)預(yù)先分發(fā)、獨立量子源干涉和前置反饋“三要素”的量子隱形傳態(tài)實驗。此前，國際上還沒有任何量子隱形傳態(tài)實驗同時滿足上述所有要求。

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(shù)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(luò)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(fù)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。

該成果得到《自然·光子學(xué)》審稿人的高度評價，稱其“提供了一個符合未來量子通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的藍圖”“這樣的首次實驗驗證將是量子技術(shù)發(fā)展過程中的重要里程碑”。