本报讯 日前，中国科大合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟院士及其同事彭承志、陈宇翱等，与中科院上海技术物理研究所王建宇、光电技术研究所黄永梅等组成的联合研究团队，在国际上首次实现了百公里量级的自由空间量子隐形传输和纠缠分发，实验证明了实现基于卫星的全球量子通信网络的可行性。该成果8月9日发表在《自然》杂志上。

    远距离量子态隐形传输和纠缠分发是实现远距离量子通信和分布式量子网络必不可少的环节。自由空间因损耗小，比光纤通信更具可行性，再结合卫星的帮助，有可能实现全球化量子通信和大尺度量子力学基础检验。

   从2005年起，潘建伟小组对自由空间量子实验关键技术进行了大量研究。2010年，该小组实现了16公里自由空间量子态隐形传输。同年，中科院联合研究团队在青海湖地区建立实验基地，开展星地自由空间量子通信可行性的地基实验研究。

    经过多年努力，潘建伟小组为实现大尺度量子信息处理发展了若干关键技术。他们发展的超高亮度量子纠缠源技术一直处于国际领先水平，目前的亮度比十年前提高500倍。他们还发展了一套高精度的时间同步技术，百公里量级时间同步精度达1纳秒。同时，联合研究团队发展了一套高频率、高精度的瞄准、捕获和跟踪技术和装置，这是世界上首次将该技术应用到量子通信实验中，将来可直接用于卫星跟瞄。

    在此基础上，联合研究团队2011年10月在青海湖首次成功实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和双向纠缠分发。

    实验证明，无论是从高损耗的地面指向卫星的上行通道量子隐形传态，还是卫星指向两个地面站的下行双通道量子纠缠分发都是可行的，这为基于卫星的广域量子通信和大尺度的量子力学基础原理检验的实现，奠定了坚实基础。

    《自然》杂志两位审稿人称该成果为“来自于潘建伟小组的另一个英雄的实验工作”，“有望成为远距离量子通信的里程碑”。欧洲物理学会新闻网站、美国《科学新闻》、英国《新科学家》等杂志也作了专题报道，高度评价了该实验的意义。       

       （杨保国）