俄科學家:中國學者的量子傳輸不是突破,而是製造量子計算機的重要步驟

© 照片 : Stef Simmons/University of Oxford俄科學家:中國學者的量子傳輸不是突破,而是製造量子計算機的重要步驟
俄科學家:中國學者的量子傳輸不是突破,而是製造量子計算機的重要步驟 - 俄羅斯衛星通訊社
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上海物理學家們不久前宣佈,成功進行了首次“航天”量子傳輸,把關於粒子狀態的信息從“墨子號”量子衛星傳輸到跟蹤地面站。俄羅斯量子中心量子光學小組組長、加拿大卡爾加里大學物理系教授亞歷山大·利沃斯基告訴衛星通訊社與廣播電台,上述試驗不能被稱之為是突破,但確系建立量子互聯網的一個重要步驟。

利沃斯基告訴俄羅斯衛星通訊社與廣播電台,幾個星期前,同樣一撥中國學者展示了向地球上兩個相距1200公里的地面站發送在衛星上製造的糾纏光子對。在測量糾纏光子對時,兩個地面站的工作人員們可以生成秘鑰,利用秘鑰可以破譯秘密信息,這就是密碼術。

利沃斯基說:

MAKS-2017. 中國航天科工集團公司 - 俄羅斯衛星通訊社
俄中在航天領域繼續合作

"在最近一次試驗中,一切都更簡單,同時也更複雜。更簡單是因為只有一個光子在地球和宇宙之間傳輸。這個光子和地球上的另一個光子糾纏。也就是說,起初沒有一個光子單獨具有確定狀態。但當地球上的試驗人員用某種第三個光子對第二個光子進行了某種共同測量後,第二個和第三個光子在此情況下被消滅,而第一個光子則由於量子的非局部性而進入等同於第三個光子的初始狀態。這就是遠距離傳輸。確實,要談到從地球向衛星上進行遠距離傳輸還太誇張。嚴格說,遠距離傳輸發生在測量第二個和第三個光子的那刻,而在這段時間,第一個光子只成功飛了幾米,也就是說它還不在衛星上。此後它才真正飛向衛星,但已經處於傳輸狀態。"

他說,大氣可能是渦流的,因此光子之路經歷了小小的意外斷裂,尤其是在大氣的致密層。如果光子從地球飛出,它在路徑最開始時通過大氣致密層,甚至小偏角都可能引起極大的軌道空間偏移,所以傳輸光子飛行時會錯過衛星。

利沃斯基指出,"據我所知,其它任何國家都沒有量子通信衛星。但這不是中國與其他國家相比時擁有整體科技優勢的跡象。通信衛星沒有極新科技主張。實際上,這多半是工程項目,而不是科學項目。按照複雜性來說,可與建造建築設計不同尋常的新樓相提並論"。

中國人在"墨子號"量子衛星上和西藏阿里市的量子隱形傳態實驗站中開展試驗,這個站點建在海拔4000米的地方,與首個量子衛星交換信息。中國物理學家們一共成功糾纏和傳輸了超過900個光子,這證實了"墨子號"量子衛星工作的準確性,說明雙邊軌道量子傳輸從原則上來說是可能的。

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