量子通信再進(jìn)步 量子信息實(shí)現(xiàn)500米光纖直接安全傳送

量子信息實(shí)現(xiàn)500米光纖直接安全傳送

最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

中國(guó)科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的量子安全直接通信在實(shí)用化進(jìn)程上再次向前推進(jìn)了一大步。記者14日從清華大學(xué)與南京郵電大學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)組獲悉，繼今年6月宣布在實(shí)驗(yàn)室通過量子存儲(chǔ)驗(yàn)證量子安全直接通信的理論方案后，他們近日首次在500米光纖中實(shí)現(xiàn)量子信息的直接安全傳送。

量子通信包括量子密鑰分發(fā)、量子秘密共享和量子安全直接通信等不同模式。前兩者只是利用量子力學(xué)原理給信息加密，但加密后的信息還是通過普通通信信道傳送并解密，所以一次只能給一條信息加密；而量子安全直接通信，是由清華大學(xué)龍桂魯教授在全世界獨(dú)立開創(chuàng)的理論體系，可以利用量子力學(xué)原理直接安全地傳輸原始信息。

他們使用一種叫做糾纏的量子現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)量子安全直接通信。當(dāng)糾纏產(chǎn)生之后，兩個(gè)粒子之間就存在聯(lián)系，無論它們相隔多遠(yuǎn)。對(duì)一個(gè)粒子進(jìn)行測(cè)量，將會(huì)立即影響到另外一個(gè)粒子的狀態(tài)。量子安全直接通信就是使用很多對(duì)這樣的糾纏粒子對(duì)，根據(jù)其中一個(gè)粒子的傳輸狀態(tài)來確定是否安全，在安全的情況下再利用另一個(gè)粒子直接安全通信。

來自清華大學(xué)的張巍及其合作者朱峰、盛宇波和黃翊東在兩公里的環(huán)形光纖中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，首次在500米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了量子安全直接通信，且理論分析證明，以當(dāng)前試驗(yàn)條件，完全可以實(shí)現(xiàn)幾十公里的量子安全直接通信。盛宇波告訴記者，實(shí)驗(yàn)結(jié)果很清晰地表明，基于光纖的量子安全直接通信能夠?qū)崿F(xiàn)接近當(dāng)前商用量子密鑰分發(fā)的傳輸率。量子安全直接通信要實(shí)現(xiàn)完全商業(yè)化，還有許多改進(jìn)，但這次實(shí)驗(yàn)是量子安全直接通信走向?qū)嵱没~出的關(guān)鍵性一步。(記者聶翠蓉)