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重磅!中国量子卫星打破世界纪录!(结尾美图)

发布时间:2017-06-19 09:18 来源:中青在线 作者:来点科学

  中国量子科学实验卫星“墨子号”迎来了第一项重大成果,率先成功实现“千公里级”的星地双向量子纠缠分发,打破了此前国际上保持多年的“百公里级”纪录。

  今天,中国科学院在位于安徽合肥的中国科学技术大学举行新闻发布会对外宣告了这一消息。

  “墨子号”是由我国自主研制的世界上第一颗空间量子科学实验卫星,2016年8月16日发射升空,受到国内外高度关注。其三大科学任务分别是:高速星地量子密钥分发;星地量子纠缠分发,实现大尺度量子非定域性检验;地星量子隐形传态。

  今天宣布的突破,正是其中一项任务:星地双向量子纠缠分发。

  该任务由中国科学技术大学潘建伟教授及其同事彭承志等组成的研究团队,联合中国科学院上海技术物理研究所王建宇研究组、微小卫星创新研究院、光电技术研究所、国家天文台、紫金山天文台、国家空间科学中心等,在中国科学院空间科学战略性先导科技专项的支持下完成。相关成果已于北京时间6月16日凌晨在国际期刊 《科学》杂志以封面文章的形式正式发表。

  “量子纠缠”是量子的一种奇妙特性。简单来说,两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”,不管其空间分离得多远,当对其中一个粒子施行操作或测量,远处的另一个粒子状态会瞬时地发生相应变化,爱因斯坦称这个现象为“幽灵般的超距作用”。

  这种特性有一个最为直接的应用,就是备受关注的量子保密通信,可为建造“绝对安全”通信系统提供希望。当天宣布的成果为这个终极目标的实现,提供了“原理上的可能性”。

  按照潘建伟的说法,要让量子通信实用化,需要实现量子纠缠的远距离分发,不过,量子地面传输无论通过光纤或大气,都有较大信号损耗, 此前国内外地面实验的分发距离一直停留在百公里量级。

  今天发表在《科学》的论文提到,“墨子号”过境时向地面发射光子,每对处于纠缠状态的光子中的一个发向青海德令哈站,另一个发向云南丽江站,两个地面站之间的距离超过1200公里,实验结果表明,其量子纠缠的传输衰减,仅仅是同样长度最低损耗地面光纤的一万亿分之一。这就在世界上第一次实现千公里量级的量子纠缠。

  潘建伟进一步解释,这一重要成果为未来开展大尺度量子网络和量子通信实验研究,以及开展外太空广义相对论、量子引力等物理学基本原理的实验检验奠定了可靠的技术基础。

  《科学》杂志审稿人称该成果是“兼具潜在实际现实应用和基础科学研究重要性的重大技术突破”,并断言“绝对毫无疑问将在学术界和广大的社会公众中产生非常巨大影响”

  除了量子纠缠分发实验外,“墨子号”量子科学实验卫星的其它重要科学实验任务,包括高速星地量子密钥分发、地星量子隐形传态等。潘建伟今天透露, “这些也在紧张顺利地进行中,预计今年会有更多的科学成果陆续发布”。

  最后晒出几张量子卫星科学实验美图,以飨各位。

  (2017年4月拍摄于丽江,绿色为卫星信标光滑过天空的轨迹)

  (2016年10月拍摄于德令哈,红色为地面信标光在长曝光下覆盖的区域,天空的薄云被绿色信标光照亮)

  2017年5月拍摄于乌鲁木齐南山,多张照片合成了卫星过境的全貌,背景是恒星的星轨

  2017年4月拍摄于丽江,多张卫星过境图片合成卫星过境动态,过境时间约400s

  文字:邱晨辉。图片来源于潘建伟团队。微信编辑:邱晨辉。转载请联系后台授权。

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【责任编辑:赵悦】
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