在实现“终极通信技术”的长跑竞赛中,中国科学家进入“第一方阵”　

新华社伦敦5月4日电(记者刘石磊)人们常说同卵双胞胎之间有神奇的相互感应。而在微观世界,一种真实存在的现象更为神奇,有共同来源的两个微观粒子间具有“纠缠关系”,无论相距多远,只要一个粒子状态发生变化,另一个立即产生相应变化。这种量子纠缠就是量子通信技术的基础。

量子纠缠特性赋予了量子通信许多突出优点:其独特的加密方式使密钥具有不可复制性和绝对安全性,一旦有人窃取密钥,整个通信信息会“自毁”并告知使用者；量子通信可消除线路时延,实现最快通信；这一技术还可保证大容量、远距离传输等等。

且不说效率高、容量大这些优点,单凭其“绝对安全性”,量子通信技术就足以让人们梦寐以求。由于其中蕴含的巨大战略意义和经济价值,量子通信技术在近二十年来逐渐成为国际科技竞争中的一大热点。然而,在实现这一“终极通信技术”的道路上,有着太多待解谜题。而中国科学家近年来在这一领域屡有不俗表现,已连续破解难题。

日前,新一期英国《自然·光子学》杂志长文刊登新成果,宣告中国团队再破一道量子通信科研难关。

这篇论文介绍了潘建伟团队在量子通信地面验证方面的新突破。全球量子网络的建立离不开远距离两点间的量子密钥分发,基于低轨道卫星的量子密钥分发是目前最为可行的方案,但仍需克服传输损耗、量子信道效率、背景噪音等问题。

潘建伟团队自主研发出高精度跟瞄、同步和高信噪比、低误码率单光子探测等关键技术,并利用旋转平台和热气球等设备模拟出卫星与地面之间的信道,成功验证了星地之间建立安全量子信道的可行性,从而为全球化量子网络的建立奠定了技术基础。

这早已不是中国科研团队首次取得量子通信领域的重要突破。

2004年,潘建伟领导的科研小组首次实现五光子纠缠和终端开放的量子态隐形传输,《自然》杂志称其为“量子纠错和分布式量子信息处理所需关键技术”。这一成果同时入选欧洲物理学会和美国物理学会当年评选的年度国际物理学重大进展。

2012年,他们与新华社合作建设的“金融信息量子通信验证网”开通,在世界上首次将量子通信技术应用于金融信息安全传输。同年,潘建伟等人与德国科研人员合作,在全球首次实验实现具有高读出效率、长存储寿命的高性能量子存储器,在量子通信研究中迈出重要一步。《自然》将其评价为“开启了利用多原子系统研究复杂量子信息方案的大门”。

《自然》曾评论:在量子通信领域,中国用了不到十年时间,由一个不起眼的国家发展成为现在的世界劲旅；中国将先于欧洲和北美发射量子科学实验卫星,建立首个全球量子通信网络。

如果把实现量子通信比做一场长跑竞赛,中国可以说已是“第一方阵”选手。但正如潘建伟本人所言,发达国家对这一领域非常重视,中国科学家必须付出更多努力才能保持领先。

　　　　　 2013年05月06日 新华每日电讯8版 http://202.84.17.54/content/20130506/Articel08001BB.htm