(2)量子隱形傳態實驗:傳統光纖重復該工作需要3800億年
《自然》雜志8月10日發表的另一篇潘建偉團隊文章,則是關於量子隱形傳態,它利用量子糾纏,可以將物質的未知量子態,精確傳送到遙遠地點,而物體本身卻不需要移動。
在卡爾?齊姆勒斯看來,這是量子力學中『最著名卻神秘莫測』的方面。他說,在這個實驗中,潘建偉團隊展示了如何用處於糾纏態的光子,來實現這一點。
具體來看,『墨子號』量子衛星過境時,與海拔5100m的西藏阿裡地面站建立光鏈路。地面光源每秒產生8000個『量子隱形傳態事例』,地面向衛星發射糾纏光子,實驗通信距離從500公裡到1400公裡,所有6個待傳送態,均以大於99.7%的置信度超越經典極限。
按照潘建偉的說法,假設在同樣長度的光纖中重復這一工作,需要3800億年——也就是宇宙年齡的20倍,纔能觀測到1個事例。
《自然》雜志審稿人稱,『這些結果代表了遠距離量子通信持續探索中的重大突破』,『這個目標非常新穎並極具挑戰性,它代表了量子通信方案現實實現中的重大進步』。
在6月16日,中國率先實現『千公裡級』星地雙向量子糾纏分發時,潘建偉就提到的,沒做成(這項實驗)時,外界有很多懷疑,如今花費這麼多時間做成了,國際上都紛紛表示要『盡可能趕上』。
正如一位美國同行所說,雖然第一艘宇航飛船和第一個人造衛星都是蘇聯做出來的,但登月,美國卻是第一個。他們覺得只要努力,就可以在量子領域趕超中國。潘建偉說,『所以,我們不敢懈怠。』
如今,在『墨子號』量子衛星預定科學任務全部完成之時,白春禮又說了同樣意思的一番話:『創新永無止境,也容不得半點懈怠,不進則退、慢進也是退。』
他說,目前,我們在量子通信研究領域保持著領跑優勢,但競爭日趨激烈。美國已經發布了新的量子科研計劃,歐盟、日本也在加緊研究,在新一輪的科研比拼中,我們面臨的形勢之嚴峻和壓力之大,都將超過以往。
(教育科學部編輯)