量子通信最強科普：絕對保密！

　　我國走在量子通信實用化前列

　　經(jīng)過20多年的發(fā)展，量子保密通信技術(shù)已經(jīng)從實驗室演示走向產(chǎn)業(yè)化和實用化，目前正在朝著高速率、遠距離、網(wǎng)絡(luò)化的方向快速發(fā)展。

　　近年來，我國科學(xué)家在發(fā)展實用量子通信技術(shù)方面開展了系統(tǒng)性的深入研究，在產(chǎn)業(yè)化預(yù)備方面一直處于國際領(lǐng)先水平。2008年，潘建偉團隊在合肥市實現(xiàn)了國際上首個全通型量子通信網(wǎng)絡(luò)，并利用該成果為新中國成立60周年國慶閱兵關(guān)鍵節(jié)點間構(gòu)建了“量子通信熱線”，為重要信息的安全傳送提供了保障。2012年底，潘建偉團隊的最新型量子通信裝備在北京投入常態(tài)運行，為“十八大”等國家重要政治活動提供信息安全保障。2013年，濟南城域量子保密通信試驗網(wǎng)竣工，設(shè)備性能和大規(guī)模組網(wǎng)能力又有了進一步的提升。

　　目前，千公里光纖量子通信骨干網(wǎng)工程“京滬干線”項目將于2016年建成連接北京、上海，貫穿濟南、合肥等地的千公里級高可信、可擴展、軍民融合的廣域光纖量子通信網(wǎng)絡(luò);中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“量子科學(xué)實驗衛(wèi)星”也將于2016年發(fā)射，將在國際上率先實現(xiàn)高速的星地量子通信，初步構(gòu)建我國的廣域量子通信體系。

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　　潘建偉團隊為什么獲獎

　　在量子通信的另一個奇妙內(nèi)容——量子隱形傳態(tài)方面，潘建偉團隊也一直走在國際的前列。

　　量子隱形傳態(tài)在概念上非常類似于科幻小說中的“星際旅行”，可以利用量子糾纏把量子態(tài)傳輸?shù)竭b遠地點，而無需傳輸載體本身。量子隱形傳態(tài)作為量子信息處理的基本單元，在量子通信和量子計算網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

　　1997年，潘建偉及其同事在國際上首次實現(xiàn)了量子隱形傳態(tài)。然而，以往所有的實驗都存在著一個根本的局限，即只能傳輸單個自由度的量子狀態(tài)，而真正的量子物理體系自然地擁有多種自由度的性質(zhì)，即使是一個最簡單的基本粒子，如單光子，它的性質(zhì)也包括波長、動量、自旋和軌道角動量等等。多自由度的量子隱形傳態(tài)，成為近二十年來量子信息基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的一個巨大挑戰(zhàn)。

　　2015年，潘建偉及其同事陸朝陽、劉乃樂等組成的研究小組，在國際上首次成功實現(xiàn)多自由度量子體系的隱形傳態(tài)。這是自1997年國際上首次實現(xiàn)單一自由度量子隱形傳態(tài)以來，科學(xué)家們經(jīng)過18年努力在量子信息實驗研究領(lǐng)域取得的又一重大突破，為發(fā)展可擴展的量子計算和量子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)奠定了堅實的基礎(chǔ)。