卫星和地面间实现量子通道 中国卫星成功分发1200km距离纠缠光子！

卫星和地面间实现量子通道

中国科学家创造了量子物理学领域的一个纪录。专家说，美国《科学》杂志上发表的试验报告，代表了一个从未进行过测试的由来已久的理论有了首个可衡量证据。

近日中国研究人员在《科学》杂志上发表论文称，中国的量子卫星成功在相距1200公里的地面站点之间分发了纠缠光子。

加拿大滑铁卢大学量子计算研究所教授诺伯特·吕特肯豪斯说：“这是首次在卫星和地面之间实现能实际使用的量子通道。多年来人们一直在说要做这个试验，而中国科学家真正做到了。”他还表示，设计、发射和操纵具有这样性能的卫星并非易事，这是一个伟大的工程成就。

中国科学家7月4日，在预印网站arXiv发表了一篇论文，称成功地向1400公里外的墨子号量子卫星传送了单个光子，建立了第一个可靠的，超长距离的地球-卫星量子传送上行链路，向全球量子互联网迈进了重要一步。BBC发表了一个充满遐想的新闻标题：今天传送光子，明天传送人？

这次实验历时32天，在海拔4000米以上的青藏高原进行，以尽量减少大气扰动造成的影响。科学家们在地面上制造纠缠的光子对，将其中一颗发送到墨子号卫星上，再对两者分别进行测量，就能确定其是否处于一种纠缠状态。研究人员发送了数百万计的光子，最终观测到911次成功正例，基于墨子号的轨道变化，光子的传送距离大致在500至1400公里之间。

星际迷航中的瞬间传送就要成功了吗？媒体的报道《科学家首次将光子远程传送至500公里外太空》，在国外引起了广泛争议，在报道里作者说：“借助某种量子网络提供的便利，科学家们成功地将一个物体（光子）从地球瞬间传送到了太空，而去年从戈壁滩发射的墨子号卫星也提供了一定的帮助。”事实上科学家们的论文里并没有提到光子的瞬间传送，只是说实现了“距离达1400公里的独立单光子量子位的第一个量子传送”，意思已经很明显了，只是把地面上第一个光子的状态，瞬间传送给了卫星上的第二个光子，而不是把第一个光子瞬间从地面传送到了卫星上，两个纠缠光子中的第二个，仍然是以光速发射到卫星上的，而不是瞬间传送。

这就和传真机原理一样，一张纸上的信息可以通过电话线路传送到另一个传真机，然后在另一端的纸上打印出来，纸张本身并不会被传送过去。试图通过量子纠缠瞬间传送纠缠的粒子本身，目前的物理学并不支持，媒体报道中有意无意地夸大科学实验的结果，本身就是对科学家及科学的不尊重和伤害。事实上今天并没有传送光子，更谈不上明天传送人了。

不过中国已经开始建设世界上第一个基于量子技术的安全网络——量子京沪干线，通过量子保密通信技术，可以实现金融、政务等领域不可破解的信息安全传输。中国量子通信第一人潘建伟的导师，德国维也纳大学的齐林格教授说，这是第一个量子互联网，虽然数据速率很低，但对发送用于加密信息的量子密钥非常有用。牛津大学的伊恩·沃尔斯利教授也说，量子网络可以用于发送敏感的财务或选举信息，虽然还有很大的障碍要克服，但这是变革的开始。