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我室科学家首次实现远距离自由空间量子隐形传态

时间:2010-06-03 01:07:48 来源:合肥微尺度物质科学国家实验室|http://www.hfnl.ustc.edu.cn
  6月1日出版的英国《自然》杂志子刊《自然•光子学》以封面论文形式刊登了我室量子物理与量子信息研究部科学家的最新研究成果:自由空间量子隐形传态的实验研究[Nature Photonics 4, 376-381 (2010)]。在该工作中,由中国科学技术大学与清华大学组成的联合小组,成功实现了世界上最远距离的量子隐形传态,将量子隐形传态的实现距离扩展到16公里,比此前的世界纪录提高了20余倍。该实验结果首次证实了在自由空间进行远距离量子隐形传态的可行性,向全球化量子通信网络的最终实现迈出了重要的一步。该工作获得了科技部重大科学研究计划、中科院知识创新工程重大项目、国家自然科学基金项目等的资助。
  根据联合小组研究成员彭承志教授介绍,量子隐形传态是一种全新的通信方式,它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,它是未来量子中继器和量子通信网络的核心元素。在量子纠缠的帮助下,待传输的量子态如同经历了科幻小说中“超时空传送”的过程,在一个地方神秘地消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方神秘地出现。这个奇特的现象引起了学术界和公众的广泛兴趣。1997年奥地利Zeilinger小组在室内首次完成了量子隐形传态的原理性实验验证,该项工作是量子信息实验领域的经典之作。七年后的2004年,该小组利用多瑙河底的光纤信道,成功地将量子隐形传态距离提高到了600米。但是由于光纤信道中的损耗和退相干效应,传态的距离受到了极大的限制,如何大幅度地提高量子隐形传态的距离成了量子信息实验领域的重要研究方向。

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