我國(guó)走在量子通信實(shí)用化前列

　　經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，量子保密通信技術(shù)已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室演示走向產(chǎn)業(yè)化和實(shí)用化，目前正在朝著高速率、遠(yuǎn)距離、網(wǎng)絡(luò)化的方向快速發(fā)展。

　　近年來(lái)，我國(guó)科學(xué)家在發(fā)展實(shí)用量子通信技術(shù)方面開(kāi)展了系統(tǒng)性的深入研究，在產(chǎn)業(yè)化預(yù)備方面一直處于國(guó)際領(lǐng)先水平。2008年，潘建偉團(tuán)隊(duì)在合肥市實(shí)現(xiàn)了國(guó)際上首個(gè)全通型量子通信網(wǎng)絡(luò)，并利用該成果為新中國(guó)成立60周年國(guó)慶閱兵關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)間構(gòu)建了“量子通信熱線(xiàn)”，為重要信息的安全傳送提供了保障。2012年底，潘建偉團(tuán)隊(duì)的最新型量子通信裝備在北京投入常態(tài)運(yùn)行，為“十八大”等國(guó)家重要政治活動(dòng)提供信息安全保障。2013年，濟(jì)南城域量子保密通信試驗(yàn)網(wǎng)竣工，設(shè)備性能和大規(guī)模組網(wǎng)能力又有了進(jìn)一步的提升。

　　目前，千公里光纖量子通信骨干網(wǎng)工程“京滬干線(xiàn)”項(xiàng)目將于2016年建成連接北京、上海，貫穿濟(jì)南、合肥等地的千公里級(jí)高可信、可擴(kuò)展、軍民融合的廣域光纖量子通信網(wǎng)絡(luò);中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”也將于2016年發(fā)射，將在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)高速的星地量子通信，初步構(gòu)建我國(guó)的廣域量子通信體系。

　　延伸閱讀

　　潘建偉團(tuán)隊(duì)為什么獲獎(jiǎng)

　　在量子通信的另一個(gè)奇妙內(nèi)容——量子隱形傳態(tài)方面，潘建偉團(tuán)隊(duì)也一直走在國(guó)際的前列。

　　量子隱形傳態(tài)在概念上非常類(lèi)似于科幻小說(shuō)中的“星際旅行”，可以利用量子糾纏把量子態(tài)傳輸?shù)竭b遠(yuǎn)地點(diǎn)，而無(wú)需傳輸載體本身。量子隱形傳態(tài)作為量子信息處理的基本單元，在量子通信和量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

　　1997年，潘建偉及其同事在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了量子隱形傳態(tài)。然而，以往所有的實(shí)驗(yàn)都存在著一個(gè)根本的局限，即只能傳輸單個(gè)自由度的量子狀態(tài)，而真正的量子物理體系自然地?fù)碛卸喾N自由度的性質(zhì)，即使是一個(gè)最簡(jiǎn)單的基本粒子，如單光子，它的性質(zhì)也包括波長(zhǎng)、動(dòng)量、自旋和軌道角動(dòng)量等等。多自由度的量子隱形傳態(tài)，成為近二十年來(lái)量子信息基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。

　　2015年，潘建偉及其同事陸朝陽(yáng)、劉乃樂(lè)等組成的研究小組，在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)多自由度量子體系的隱形傳態(tài)。這是自1997年國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)單一自由度量子隱形傳態(tài)以來(lái)，科學(xué)家們經(jīng)過(guò)18年努力在量子信息實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域取得的又一重大突破，為發(fā)展可擴(kuò)展的量子計(jì)算和量子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。