「墨子號」實現千公里級量子糾纏分發 《科學》以封面論文形式發表該成果

不難想象，用一個普通的儲蓄罐在旋轉中把從500公里高空扔下的硬幣準確接住應該有多難——「墨子號」量子衛星成功完成的星地雙向量子糾纏分發，就屬於這種超難度的科學實驗。

他們是量子衛星的世界領跑者

加拿大滑鐵盧大學量子項目成員托馬斯·詹內懷恩盛讚科學家的最新進展——當地時間16日出版的國際權威學術期刊《科學》雜誌，以封面論文的形式發表了科學家的成果，托馬斯·詹內懷恩是雜誌邀請的評價這一成果的專家。國際科學界認為，量子衛星克服了超安全通信的主要障礙。

量子衛星探針實現了創紀錄的遠距離量子糾纏，這能夠實現基於量子技術下的數據加密傳輸。發射后僅僅數月，世界上首顆量子通信衛星就已經達到了它最具雄心的目標之一。

量子糾纏是奇特的量子力學現象。通俗地說，兩個（或多個）粒子共同組成的量子狀態，粒子之間就像有心靈感應，無論相隔多遠，一個粒子變化，其他粒子也會改變，愛因斯坦稱之為「鬼魅般的超距作用」。

但是，如何驗證量子糾纏在更遠的距離上是否仍然存在？會不會受到引力等其他因素的影響？一直是科學家面對的難以逾越的難題。由於受地球環境與光纖通信質量以及量子中繼器技術進展的限制，潘建偉等科學家雖然從本世紀初以來多次創造量子糾纏分發的「世界紀錄」，但實驗水平也只停留在百公里的距離。

利用衛星向地面分發

「解決這一問題的一個有效辦法就是利用衛星向地面分發。」潘建偉指出，作為世界首顆量子科學實驗衛星，「墨子號」星地糾纏分發的傳輸衰減僅是同樣長度地面光纖衰減的萬億分之一。在科學院空間科學戰略性先導科技專項支持下，潘建偉、彭承志團隊聯合中科院上海技術物理研究所王建宇研究組、微小衛星創新研究院等多家科研機構，分工合作，攻克難關，成功利用「墨子號」量子科學實驗衛星平台，實現了人類在空間物理研究的重大突破。

潘建偉介紹，星地量子糾纏分發實驗，是「墨子號」衛星的三大科學實驗任務之一，其餘兩項任務是高速地星量子密鑰分發和星地量子隱形傳態。目前，這三大任務的在軌數據測量均已完成，預計年內會有更多成果問世。