人們常說(shuō)同卵雙胞胎之間有神奇的相互感應(yīng)。而在微觀世界，一種真實(shí)存在的現(xiàn)象更為神奇，有共同來(lái)源的兩個(gè)微觀粒子間具有“糾纏關(guān)系”，無(wú)論相距多遠(yuǎn)，只要一個(gè)粒子狀態(tài)發(fā)生變化，另一個(gè)立即產(chǎn)生相應(yīng)變化。這種量子糾纏就是量子通信技術(shù)的基礎(chǔ)。

量子糾纏特性賦予了量子通信許多突出優(yōu)點(diǎn)：其獨(dú)特的加密方式使密鑰具有不可復(fù)制性和絕對(duì)安全性，一旦有人竊取密鑰，整個(gè)通信信息會(huì)“自毀”并告知使用者;量子通信可消除線路時(shí)延，實(shí)現(xiàn)最快通信;這一技術(shù)還可保證大容量、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)鹊取?/p>

且不說(shuō)效率高、容量大這些優(yōu)點(diǎn)，單憑其“絕對(duì)安全性”，量子通信技術(shù)就足以讓人們夢(mèng)寐以求。由于其中蘊(yùn)含的巨大戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，量子通信技術(shù)在近二十年來(lái)逐漸成為國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)中的一大熱點(diǎn)。中國(guó)科學(xué)家近年來(lái)在這一領(lǐng)域?qū)矣胁凰妆憩F(xiàn)，已連續(xù)破解難題。

日前，新一期英國(guó)《自然·光子學(xué)》雜志長(zhǎng)文刊登新成果，宣告中國(guó)團(tuán)隊(duì)再破一道量子通信科研難關(guān)。

這篇論文介紹了潘建偉團(tuán)隊(duì)在量子通信地面驗(yàn)證方面的新突破。全球量子網(wǎng)絡(luò)的建立離不開(kāi)遠(yuǎn)距離兩點(diǎn)間的量子密鑰分發(fā)，基于低軌道衛(wèi)星的量子密鑰分發(fā)是目前最為可行的方案，但仍需克服傳輸損耗、量子信道效率、背景噪音等問(wèn)題。

潘建偉團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)出高精度跟瞄、同步和高信噪比、低誤碼率單光子探測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，并利用旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和熱氣球等設(shè)備模擬出衛(wèi)星與地面之間的信道，成功驗(yàn)證了星地之間建立安全量子信道的可行性，從而為全球化量子網(wǎng)絡(luò)的建立奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

這早已不是中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)首次取得量子通信領(lǐng)域的重要突破。

2004年，潘建偉領(lǐng)導(dǎo)的科研小組首次實(shí)現(xiàn)五光子糾纏和終端開(kāi)放的量子態(tài)隱形傳輸，《自然》雜志稱其為“量子糾錯(cuò)和分布式量子信息處理所需關(guān)鍵技術(shù)”。

2012年，他們與新華社合作建設(shè)的“金融信息量子通信驗(yàn)證網(wǎng)”開(kāi)通，在世界上首次將量子通信技術(shù)應(yīng)用于金融信息安全傳輸。

同年，潘建偉等人與德國(guó)科研人員合作，在全球首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)具有高讀出效率、長(zhǎng)存儲(chǔ)壽命的高性能量子存儲(chǔ)器，在量子通信研究中邁出重要一步。

《自然》曾評(píng)論：在量子通信領(lǐng)域，中國(guó)用了不到十年時(shí)間，由一個(gè)不起眼的國(guó)家發(fā)展成為現(xiàn)在的世界勁旅;中國(guó)將先于歐洲和北美發(fā)射量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，建立首個(gè)全球量子通信網(wǎng)絡(luò)。