本报消息（记者 王健）东阳籍科学家潘建伟、陆朝阳在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态。2月26日，国际权威学术期刊《自然》杂志以封面标题的形式发表这一最新研究成果。这是自1997年国际上首次实现单一自由度量子隐形传态以来，量子信息实验研究领域的重大突破，为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实基础。

　　昨天，中央电视台“朝闻天下”节目介绍了这一突破性成果。毕业于东阳中学的科学家陆朝阳告诉记者，实现多自由度的量子传递是一项十分重大的新进展。

　　他介绍，他们通过对光子、原子观粒子进行精确的人工操纵，以一种革命性的方式对信息进行编码、存储和传输，在信息安全和运算速度等方面突破了经典信息技术的瓶颈。

　　量子通信是迄今唯一被严格证明是无条件安全的通信方式，可以从根本上解决国防、金融、政务等领域的信息安全问题；量子计算具有超快的并行计算能力，有望为密码分析、大数据处理和药物设计等大规模计算难题提供解决方案。在量子通信和量子计算技术的基础上，可构架多节点多用户的广域量子网络平台，而实现以上技术的核心单元是多自由度的量子隐形传态。

　　陆朝阳介绍，量子隐形传态在概念上非常类似于科幻小说中的“星际旅行”，利用量子纠缠，能够把量子态传输到遥远地点，而无需传输载体本身。量子隐形传态作为量子信息处理的基本单元，在量子通信和量子计算网络中发挥着至关重要的作用。1997年，国际上首次报道了单一自由度量子隐形传态的实验验证。该工作随后与伦琴发现X射线、爱因斯坦建立相对论、沃森和克里克发现DNA双螺旋结构等影响世界的重大科技成果一起入选《自然》杂志“百年物理学21篇经典论文”。

　　此后，作为国际学术界量子信息实验领域的重要研究热点，量子隐形传态又先后在冷原子、离子阱、超导、量子点和金刚石色芯等诸多物理系统中得以实现。然而，以往实验都存在一个根本的局限：只能传输单个自由度的量子状态。多自由度的量子隐形传态作为发展可拓展量子计算和量子网络技术的必经途径，成为近20年来量子信息基础研究领域的一个巨大挑战。

　　在有关部门大力支持下，潘建伟小组选取单光子自旋和轨道角动量作为研究对象，创造性地发展了多项新颖的多粒子多自由度的纠缠操纵技术，巧妙地设计了利用单光子非破坏测量技术实现自旋和轨道角动量多自由度贝尔态测量的新方案。经过多年艰苦努力，研究人员成功制备了国际上最高亮度的自旋—轨道角动量超纠缠源、高效率的轨道角动量测量器件，突破了以往国际上只能操纵两光子轨道角动量的局限，搭建了6光子11量子比特的自旋-轨道角动量纠缠实验平台，成功实现多自由度量子体系的隐形传态。

　　该实验成果得到了《自然》杂志审稿人的高度评价。他们一致称赞该工作“绝对新颖、重要，处于当前量子光学和量子信息领域的最前沿，可以认为是一个伟大的成就，将量子隐形传态提升到了一个新的水平”。由于该成果的重要性，《自然》杂志专门邀请国际知名量子光学专家Wolfgang Tittel教授在同期的“新闻视角”（News and Views）栏目撰文评论：“该实验实现为理解和展示量子物理的一个最深远和最令人费解的预言迈出了重要的一步。”该论文发表后，第一时间受到了美国《科学新闻》（Science News）和欧洲物理学会新闻网站Physics World等多家国际媒体的报道，称“该工作不仅为提升量子力学基础问题的理解迈进了关键一步，也将在未来量子计算机的研制中扮演重要角色”。

金华日报2015-3-8一版 http://epaper.jhnews.com.cn/site1/jhrb/html/2015-03/08/content_1514067.htm