“墨子号”实验首次实现1200公里地面站间量子态远程传输

据介绍，千公里的距离为目前地表量子态传输的新纪录，向构建全球化量子信息处理和量子通信网络迈出重要一步。

相关研究成果于近日在线发表在国际知名学术期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）。

远距离量子态传输是构建量子通信网络的重要实现途径之一，也是实现多种量子信息处理任务的必要元素。通过远距离量子纠缠分发的辅助，量子态可通过测量然后再重构的方式完成远距离的传输，传输距离在理论上可以是无穷远。但在实现中，量子纠缠分发的距离和品质会受到信道损耗、消相干等因素的影响。如何不断突破传输距离的限制，一直是该领域的重要研究目标之一。

利用星载纠缠源向遥远的两地先进行纠缠分发，再进行量子态的制备与重构，是实现远距离量子态传输的最可能路径之一。然而，由于大气湍流的影响，光子在大气信道中传播后，实现基于量子干涉的量子态测量是非常困难的。

2016年，随着世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”的成功发射，“墨子号”平台为量子通信实验提供了宝贵的纠缠分发资源。为了克服远距离湍流大气传输后的量子光干涉难题，实验团队利用光学一体化粘接技术和量子隐形传态方案等，在相距1200公里的云南丽江站和德令哈地面站之间完成了远程量子态的传输验证。

该工作为未来构建全球化的量子信息处理网络奠定了重要基础。