“墨子号”量子科学实验卫星新成果：实现1200公里地面站间量子态远程传输

最近几天，中国科学技术大学潘建伟团队利用墨子量子科学实验卫星，在远距离量子态传输方面取得重要实验进展该实验首次实现了相距1200公里的两个地球站之间的量子态远程传输，向构建全球量子信息处理和量子通信网络迈出了重要一步相关研究成果日前发表在国际学术期刊《物理评论快报》上

远距离量子隐形传态通常可以通过量子隐形传态来实现，量子隐形传态是构建量子通信网络的重要方式之一，也是实现各种量子信息处理任务的必要元素借助于远程量子纠缠分布，通过测量然后重构，量子态可以远距离传输，理论上传输距离可以无限大但是在实现中，量子纠缠分发的距离和质量会受到信道损耗，退相干等因素的影响如何突破传输距离的限制一直是该领域的重要研究目标之一

利用船上的纠缠源将纠缠分布到两个相距较远的地方，然后制备和重构量子态，是实现远距离量子态传输最可能的路径之一可是，由于大气湍流的影响，光子在大气信道中传播后，很难实现基于量子干涉的量子态测量在之前的实验中，量子态传输的产生者都是量子纠缠源的拥有者，所以不可能有第三方提供纠缠来实现分发后的量子态传输

2016年，伴随着墨子号量子科学实验卫星的成功发射，研究团队首次实现了千公里两站纠缠分发，墨子号平台为量子通信实验提供了宝贵的纠缠分发资源。

为了克服长距离湍流大气传输后的量子光干涉问题，实验团队利用光集成键合技术实现了超高稳定性的光干涉仪，无需有源闭环即可长期稳定利用这一技术突破，结合基于双光子路径—偏振混合纠缠态的量子隐形传态方案，完成了云南丽江站与德令哈地面站之间的远程量子态传输验证实验中验证了六种典型的量子态，传输保真度超过了经典极限上千公里的距离，刷新了量子态在地表传输的记录这项工作为未来构建全球量子信息处理网络奠定了重要基础