中新社合肥6月16日電 (記者 張素 吳蘭)中國科學技術(shù)大學教授潘建偉及其同事彭承志等組成的研究團隊，16日在合肥宣布，“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星在國際上首次成功實現(xiàn)千公里級星地雙向量子糾纏分發(fā)。

6月16日，相關成果以封面論文的形式發(fā)表在權(quán)威學術(shù)期刊《科學》上。潘建偉團隊同日在位于合肥的中國科學技術(shù)大學召開新聞發(fā)布會。

量子糾纏是指兩個或多個粒子共同組成的量子狀態(tài)，無論粒子之間相距多遠，測量其中一個粒子必然影響其他粒子，就像有“心靈感應”。愛因斯坦稱這種現(xiàn)象為“鬼魅般的超距作用”。

潘建偉解釋，量子糾纏非常脆弱，會隨著光子在光纖內(nèi)或地表大氣中的傳輸距離而衰減，以往的量子糾纏分發(fā)實驗只停留在百公里的距離。有兩種途徑可以擴展量子糾纏分發(fā)的距離，一種是利用量子中繼，另一種是利用衛(wèi)星。

潘建偉說，星地間的自由空間信道在遠程量子通信中比光纖更具可行性，“結(jié)合衛(wèi)星的幫助，可以在全球尺度上實現(xiàn)超遠距離的量子糾纏分發(fā)”。

2016年8月16日，中國成功發(fā)射“墨子號”，衛(wèi)星的科學任務之一是“雙向星地量子糾纏分發(fā)，實現(xiàn)大尺度量子非定域性檢驗”。當“墨子號”過境時，它同時與青海德令哈站和云南麗江站兩個地面站建立光鏈路，量子糾纏光子對從衛(wèi)星到兩個地面站的總距離平均達2000公里，并以每秒1對的速度在地面相距超過1200公里的兩個站之間建立量子糾纏。

潘建偉介紹，在實現(xiàn)千公里級星地雙向量子糾纏分發(fā)的基礎上，還實現(xiàn)空間尺度下嚴格滿足“愛因斯坦定域性條件”的量子力學非定域性檢驗。

《科學》雜志封面上，“墨子號”從星空向地面發(fā)出的兩道激光宛如兩條腿，一前一后好似“邁出一步”。潘建偉也說，此次所獲成果也象征量子通信向?qū)嵱眠~進一步，為未來開展大尺度量子網(wǎng)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了可靠的技術(shù)基礎。

他還透露，“墨子號”其他科學任務比如高速星地量子密鑰分發(fā)、地星量子隱形傳態(tài)等均在有序進行，預計在2017年年內(nèi)產(chǎn)出更多科學成果。(完)