中国青年报：中国量子通讯技术突破的意义

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1、中国青年报:中国量子通信技术获得突破 真正意义遭外行误解(2011-10-0512:06:51)[编辑][删除]标签：杂谈分类：新时代我国实现光子比特与原子比特间的量子隐形传态(2010-09-2818:51:53)转载标签：杂谈分类：科学发现我国实现光子比特与原子比特间的隐形传态中国科大微尺度物质科学国家实验室潘建伟和他的同事陈宇翱、苑震声等在国际上首次实验实现了光子比特与原子比特之间的量子态隐形传输。该项研究成果以封面标题的形式发表在2月1日出版的英国《自然》杂志子刊《自然•物理》上。众所周知，量子态非常容易被环境噪声所破坏，在对量子态的传输、操纵和存储等操作中，不同的物理

2、系统有不同的优势。光子飞行速度快并与环境耦合作用小，是量子通信中最好的信息载体，但是光子很难被存储；相比而言，原子态有很长的退相干时间，可用来存储量子态。两个系统如果能够相互转换，将对远距离量子通信和大尺度的量子计算带来极大的推动。因此，实现连接这两个系统的量子界面已经成为量子信息处理中重大的实验挑战。在不破坏其量子特性的情况下，将飞行（光）量子比特所载信息传送到静止（原子）量子比特上，并在需要时成功读取原子量子比特内存储的信息，这一技术将是未来量子信息处理中的重要组成部分。如何实现上述目标呢？在经典的世界中人们可以复制并传输信息，日常生活中我们每天都会用到，比如传真机。而在量

3、子世界中，量子信息只能由载体传递，不能被复制，无法使用类似传真的普通传输方式。在传递信息的过程中，量子隐形传态无须复制所传信息，而是提供了一种传递量子信息的方法，这也是量子纠缠在实际应用中最引人注目的方案之一。量子隐形传态是很多量子通信和量子计算的基础步骤。尽管量子隐形传态和量子存储已经分别在以前的实验中被实现，然而如何进行内嵌存储功能的量子隐形传态，始终是量子信息处理的一大难题。潘建伟领导的中国科大研究小组在国家自然科学基金、科技部973计划、中国科学院知识创新项目等的支持下，同德国、奥地利等国的同事合作对这一难题进行了近四年的艰苦研究，最近他们成功地将一个未知光量子态隐形传

4、输到原子比特上，并在存储8微秒后，再将原子态转换为光子态。在实验中，他们利用极化光子态作为量子信息的载体，利用由大约1百万铷原子构成的冷原子系综作为量子存储器，制备了光子与原子系综态之间的纠缠。通过这个光子－原子纠缠源，进行了光量子比特到远程原子比特的量子态隐形传输。传输到原子比特的量子信息在存储了8微秒后，被成功地转换为光量子态以作进一步的量子信息处理。内嵌存储功能的量子态隐形传输对基础量子物理的研究意义重大，同时具有可读功能的量子存储器也是实现高速可升级量子信息网络的必要器件。因此，潘建伟等的这一工作，引起了国际学术界的广泛关注。论文发表后，已有多家欧美知名学术新闻网站和广

5、播电台对这个工作做了专题报道。原文发表于2008年2月2日 潘建伟：在与量子“纠缠”中展示神奇(2010-09-2818:48:14)转载标签：杂谈分类：科学发现潘建伟：在与量子“纠缠”中展示神奇 　　潘建伟，现任中国科学技术大学教授、博士生导师，中科院“百人计划”、教育部长江学者、“千人计划”入选者。2003年被奥地利科学院授予青年物理学家最高奖ErichSchmid奖。　　2008年，中国科学技术大学教授潘建伟与同事一起，利用先进的冷原子量子存储技术，在世界上首次实现了具有存储和读出功能的纠缠交换，建立了由300米光纤连接的两个冷原子系统之间的量子纠缠。这种量子纠缠可以被读

6、出并转化为光子纠缠，以进一步传输和操作，从而实现了首个“量子中继器”。欧洲物理学会在这一年度的国际物理学十大成就介绍中，将该成果评价为：“借助它，量子通信可以达到任意遥远的距离。”《自然》杂志则称该成果“扫除了量子通信中的一大绊脚石”。　　2009年，潘建伟入选国家第一批“千人计划”。已经回到中国科大全时工作的潘建伟，带领他的团队再次取得重大突破，在合肥建成了世界上第一个可自由扩充的多节点光量子电话网，这是国际上第一个可升级的全通型量子通信网络和首个城际量子通信网络。这项突破，预示着绝对安全的量子通信会在不久的将来由实验室研究走进人们的日常生活。　　“由于在星地量子密钥分发方面

7、的国际竞争异常激烈，中科院不囿常规，果断地为我们同时启动了两个知识创新工程重大项目，使得我们有可能在国际上率先实现空地量子通信，在最终实现全球化量子通信方面占据领先地位。这种果断和及时的支持，彰显了国家对支持战略性前沿基础科学研究的敏锐判断力和决策力。”2009年11月1日，潘建伟作为优秀青年科学家的代表，在中科院建院60周年纪念大会上发言。　　潘建伟神采奕奕。他在大会上披露：“令我们略感自豪的是，目前，我们是国际上首次把绝对安全量子通信距离突破到超过百公里的3个团队之一，是国际上报道绝对安