如何把制備好的兩個糾纏粒子分別發(fā)送到相距很遠(yuǎn)的兩個點(diǎn)？中科院上海技術(shù)物理研究所研究員、量子科學(xué)實(shí)驗衛(wèi)星工程常務(wù)副總師、衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮王建宇介紹，“墨子號”衛(wèi)星過境時，同時與青海德令哈站和云南麗江高美古站兩個地面站建立光鏈路，衛(wèi)星上的糾纏源載荷每秒產(chǎn)生800萬個糾纏光子對，光鏈路以每秒1對的速度在地面超過1200公里的兩個站之間建立量子糾纏。

“高精度的實(shí)驗技術(shù)保證了兩地的獨(dú)立測量時間間隔足夠小，結(jié)果以99.9%的置信度在千公里距離上驗證了量子力學(xué)的正確性，實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格滿足‘愛因斯坦定域性條件’的量子力學(xué)非定域性檢驗?！迸私▊シQ。

這意味著什么？一句話，即便相距千里之遙，量子糾纏效應(yīng)依然有效。

實(shí)用化進(jìn)程再提速

13公里、16公里、百公里，“咬住青山不放松”，他們不斷擴(kuò)展量子糾纏分發(fā)的距離，并向新目標(biāo)努力奔跑

當(dāng)然，除了驗證量子力學(xué)非定域性的存在，此番量子糾纏成功跨越千里，更重要的意義在于將量子通信實(shí)用化進(jìn)程又向前推進(jìn)了一大步。

“利用量子糾纏所建立的量子信道，是構(gòu)建量子信息處理網(wǎng)絡(luò)的基本單元，而要構(gòu)建廣域的量子網(wǎng)絡(luò)，第一步就是要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的量子糾纏分發(fā)?！迸私▊ソ忉尅?/p>

理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。由于量子糾纏非常脆弱，其在遠(yuǎn)距離光纖傳輸中，一來損耗過大，二來與環(huán)境的耦合會使糾纏品質(zhì)大大下降；在近地傳輸過程中，還會受到地面障礙物、地表曲率等影響。受種種因素限制，此前國內(nèi)外地面實(shí)驗的量子糾纏分發(fā)距離一直停留在百公里量級。

如何有效擴(kuò)展量子糾纏分發(fā)的距離？理論上有兩種途徑。一種是利用量子中繼，但目前由于受到量子存儲壽命和讀出效率等因素的嚴(yán)重制約，無法實(shí)際應(yīng)用于遠(yuǎn)程量子糾纏分發(fā)。另一種則是利用衛(wèi)星向地面分發(fā)。

“相比光纖，星地間的自由空間信道損耗小，結(jié)合衛(wèi)星的幫助，可以在全球尺度上實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的量子糾纏分發(fā)?！?003年，潘建偉團(tuán)隊提出利用衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子糾纏分發(fā)的方案。13公里、16公里、百公里，“咬住青山不放松”，他們不斷擴(kuò)展量子糾纏分發(fā)的距離，并向新目標(biāo)努力奔跑。2016年8月16日，“墨子號”成功發(fā)射，衛(wèi)星的科學(xué)任務(wù)之一即是雙向星地量子糾纏分發(fā)。