来源:央视新闻客户端记者从中国科学技术大学获悉,近日,该校潘建伟院士团队在量子网络领域取得重大进展,首次实现了基础可扩展量子中继模块,基于该模块独立于设备的量子密钥分发传输距离首次突破100公里。相关成果分别于3日和6日发表在国际学术期刊《自然》和《科学》上。 △两个离子(原子)通过100公里光纤建立确定性纠缠,实现与设备无关的量子密钥分配。量子信息科学的最终目标是构建高效、安全的量子网络。也就是说,我们将利用量子精密测量来实现识别,利用高精度信息技术、量子通信来实现安全高效的信息传输和量子计算来实现指数级更快的信息处理,从而实现物理世界认知能力的革命性飞跃。量子网络的基本组成部分是量子纠缠的长程确定性分布。然而,我们始终面临着光纤中量子信号衰减的难题,这严重限制了量子纠缠分布的距离。为了解决远距离量子通信传输中的信号衰减问题,科学家们想出了“量子中继”技术。这相当于安装多个“中转站”,用于量子信号的“长距离行进”,在相邻站点之间产生纠缠,然后连接纠缠段,实现远距离站点之间的纠缠分布。为有效实现量子纠缠连接,科研团队实现了长寿命量子纠缠世界上首次成功构建了基本的可扩展量子中继模块,在量子纠缠的生命周期内有效地产生相邻纠缠,使长距离量子网络成为现实。此外,科研团队在设备无关的量子密钥分发领域也取得新进展。量子密钥分发是量子通信安全的核心,无论何种设备,即使量子设备本身不能完全信任,生成的密钥也是安全的。传统上,该技术的传输距离最多为几百米。然而,这次我们的科研团队发现,量子技术依靠中继技术的革命性进步,实现原子节点之间的高保真、远距离纠缠。由此,设备无关的量子密钥分发的传输距离首次突破100公里。阿德瓦这两项核心技术的取得,不仅增强了我国在量子技术领域的国际领先地位,也为我国未来建设量子互联网的目标奠定了基础。中国科学院院士、中国科学技术大学常务副校长潘建伟表示,经过10到15年的努力,如果通用量子计算机成为现实,将有可能利用量子继电器和核心模块将所有量子计算机连接到网络,进行设备无关的密钥分发。在这种情况下,量子互联网将真正成为现实,使我们能够准确感知来自世界各地的信息,并为理解整个物理世界提供创新手段。 (央视记者 帅俊全 楚尔佳)
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